a)

Taką samą liczbę elektronów co jon Ba²⁺ posiadają następujące jony: 

Cs⁺      Br^-      Rb⁺      Te^2-      Se^2-      I^- 

b)

Symbol: Mn                   Konfiguracja: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 

 

c)

L - 4                N - 16

 

d) 

N₂ - 3          H₂ - 1          Br₂ - 1          F₂ - 1

 

---

Wyjaśnienie:

a) Obojętny atom baru posiada 56 elektronów. Kation Ba²⁺ posiada 54 elektrony. Tyle samo posiadają Cs⁺, Te^2-, I^-.

b) Liczba elektronów w obojętnym atomie jest równa liczbie atomowej Z danego pierwiastka - dla manganu: Z = 25. Podpowłoki w zapisie konfiguracji elektronowej zapełniamy maksymalnie elektronami w kolejności zgodnej z ich rosnącą energią:

1s   2s   2p   3s   3p   4s   3d   4p   5s   4d   5p   6s   4f   5d   6p   7s   5f   6d   7p

przy czym maksymalna liczba elektronów na danej podpowłoce wynosi:

Symbol podpowłoki	Maksymalna liczba elektronów
s	2
p	6
d	10
f	14

Konfiguracja atomu manganu w stanie podstawowym: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵.

Podczas jonizacji elektrony stracone są w pierwszej kolejności z powłoki najbardziej oddalonej od jądra z podpowłoki o najwyższej energii. Podczas przejścia Mn→Mn²⁺ dwa elektrony tracone są z podpowłoki 4s:

₂₅Mn²⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵.

c) Aby określić liczbę stanów orbitalnych na danej powłoce w pierwszej kolejności określamy liczbę i rodzaj podpowłok jakie się na niej znajdują:

Główna liczba kwantowa n (numer powłoki)	Symbol literowy powłoki	Podpowłoki
1	K	1s
2	L	2s
		2p
3	M	3s
		3p
		3d
4	N	4s
		4p
		4d
		4f

Powłoka L (n = 2) posiada podpowłokę s i p. Natomiast powłoka N (n = 4) składa się z podpowłok s, p, d oraz f. Poniżej znajduje się przypomnienie dotyczące ilości orbitali atomowych składających się na daną podpowłokę elektronową:

Symbol podpowłoki	Liczba orbitali	Zapis klatkowy
s	1	$\boxed{\text{X}}$
p	3	$\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}$
d	5	$\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}$
f	7	$\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}\boxed{\text{X}}$

Powłoka L ma 4 stany orbitalne (1 z s oraz 3 z p). Na powłokę N natomiast składa się 16 stanów orbitalnych (1 z s, 3 z p, 5 z d, oraz 7 na f).

d) Poniżej przedstawiono wzory strukturalne podanych cząsteczek:

• N₂

$\mathrm{N}\equiv \mathrm{N}$

• H₂

_{$\mathrm{H}-\mathrm{H}$}

• Br₂

_{$\mathrm{Br}-\mathrm{Br}$}

• F₂

_{$\mathrm{F}-\mathrm{F}$}

Każda para elektronowa jest oznaczona jako kreska "-". Liczba wiązań w cząsteczce homoatomowej zależy od ilości niesparowanych elektronów w stanie podstawowym pojedynczego atomu. I tak atom azotu leżący w 15. grupie w stanie podstawowym posiada 3 niesparowane elektrony, więc w N₂ tworzone jest wiązanie potrójne. W reszcie cząsteczek występują atomy, które posiadają jeden niesparowany elektron - tworzone są więc wiązania pojedyncze.