72Hf 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2 , d – семейство

		5d			6s
					

Валентный уровень атома Hf

Для элементов побочных подгрупп I, II и, частично, VIII группы число d-электронов предвнешнего слоя нельзя рассчитать по формуле (№ гр-2), т.к. №1 и №2  2, а в VIII Б подгруппе элементы расположены триадами, и только для первого элемента триады число электронов на предвнешнем d-подуровне равно 6 (8-2), а у последующих соответственно d⁷ и d⁸.

Наиболее устойчивы для d-элементов состояния d⁵ и d¹⁰. Этим объясняется «провал» s-электрона внешнего уровня на d-подуровень предвнешнего слоя, когда теоретически валентная структура атома должна быть (n-1)d⁴ns², а наблюдается (n-1)d⁵ns¹ (Cr, Mo), или предполагается

(n-1)d⁹ ns², а практически (n-1)d¹⁰ns¹ (Cu, Ag, Au).

Пример 2. Укажите порядковые номера, химические знаки и знаки аналогов элементов, атомы которых имеют следующие валентные электронные структуры: 4s²4p¹, 5d⁶6s².

Строение валентного уровня атома: 4s24p1		Положение элемента в периодической системе
Число энергетических уровней Число валентных электронов Электронное семейство	4 2+1=3p	Период Группа Подгруппа Порядковый номер Химический элемент	IV III Гл, А 31 Ga, галлий

Аналоги: B, Al, In, Tl.

Строение валентного уровня атома: 5d66s2		Положение элемента в периодической системе
Число энергетических уровней Число валентных электронов Электронное семейство	6 6+2=8 d	Период Группа Подгруппа Порядковый номер Химический элемент	VI VIII Поб.,Б 76 Os, осмий

Аналоги: Fe, Ru.

Пример 3. Укажите элемент и количество нейтронов в ядре его атома, исходя из электронного строения его иона: Э³⁺ – 5d⁵6s⁰.

Решение: В электронной конфигурации указанного иона недостаток 3-х электронов. Эти электроны у атома элемента размещаются на s-подуровне внешнего шестого уровня и на d-подуровне предвнешнего энергетического уровня, т.е. элемент относится к d-семейству. На s-подуровне может находиться 2 электрона, а третий из недостающих электронов должен быть на d-подуровне. Таким образом, электронная формула атома: 5d⁶6s². Далее находим элемент, анализируя его электронную формулу, как показано в примере 2.

Указанная электронная формула уже анализировалась выше, она принадлежит атому осмия.

Осмий имеет заряд ядра + 76, т.е количество протонов в ядре – 76, их общая масса – 76. Относительная атомная масса Os – 190 (см. периодическую систему). Масса атома равна массе ядра (масса электронов пренебрежительно мала), и складывается из массы протонов и нейтронов. Таким образом, масса нейтронов равна разности масс атома (А) и протонов (р). Поскольку масса нейтрона также как масса протона равна 1, то количество нейтронов(n) в ядре численно равно их массе:

n=A – p; n_(Os)=190 – 76 =114.

Ответ: в ядре атома осмия 114 нейтронов.

Пример 4. Сравните теллур с двумя соседними элементами в периоде и электронными аналогами в подгруппе по следующим характеристикам: радиусу атома (r) , энергии ионизации (ЭИ), энергии сродства к электрону (ЭСЭ), относительной электроотрицательности (ОЭО), металличности, окислительным и восстановительным свойствам, характеру высшего оксида и гидроксида.

Характеристика	Se – Te - Po	Sb – Te - I
r		
ЭИ		
ЭСЭ		
ОЭО		
Металлические свойства		
Восстановительные свойства		
Неметаллические свойства		
Окислительные свойства		
Кислотные свойства высшего оксида и гидроксида		

(Стрелка указывает направление возрастания )

Формула высшего оксида – TeO₃. Характер кислотный.

Формула гидроксида – Н₂ТеО₄ - телуровая кислота.

Пример 5. Напишите значения всех квантовых чисел формирующего электрона атома элемента № 76.

Решение: Осмий имеет валентную структуру – 5d⁶6s². Составим электронографическую формулу валентного слоя атома осмия:

		5d			6s
					
ml=-2	-1	0	1	2	ml=0

Формирующим электроном в атоме осмия является шестой электрон 5d-подуровня.

Главное квантовое число равно номеру энергетического уровня, на котором находится электрон, следовательно n=5.

Орбитальное квантовое число для d-электронов l=2.

Т.к. электрон находится в первой ячейке d-подуровня, магнитное квантовое число m_l=-2

Т.к. этот электрон заполняет ячейку вторым, то его спиновое число m_s=-1/2.