Наиболее активным металлом считается тот, который наиболее легко отдает электроны, то есть обладает наименьшим значением энергии ионизации. Среди всех металлов в Периодической системе элементов наиболее активным является цезий (Cs), а следующим за ним — франций (Fr). Эти элементы относятся к группе щелочных металлов, которые обладают высокой химической активностью из-за своей электронной конфигурации.
Разберем варианты ответа:
1) 4s¹ — это электронная конфигурация, характерная для щелочных металлов, таких как калий (K) или рубидий (Rb). Эти элементы имеют один электрон на внешнем энергетическом уровне, что делает их очень активными, поскольку этот электрон легко отдается для достижения устойчивой электронной конфигурации благородного газа.
2) 3d² 4s² — такая конфигурация характерна для элементов переходных металлов, например, титана (Ti). У переходных металлов электроны находятся в подуровне d, и они значительно менее активны, чем щелочные металлы, поскольку энергия ионизации выше.
3) 3d¹ 4s² — эта конфигурация также характерна для переходных металлов, например, скандия (Sc). Аналогично предыдущему варианту, такие элементы менее активны, поскольку электроны d-подуровня менее подвижны для отдачи.
4) 3d³ 4s² — это конфигурация, характерная для таких переходных металлов, как ванадий (V). Эти металлы еще менее активны по сравнению с щелочными.
Правильный ответ:
Наиболее активным металлом является щелочной металл с конфигурацией 4s¹ (первый вариант ответа). Щелочные металлы, такие как цезий (Cs) или франций (Fr), имеют только один валентный электрон на внешнем энергетическом уровне, который легко отдается в химических реакциях. Это делает их чрезвычайно активными.
Почему щелочные металлы наиболее активны?
- Щелочные металлы имеют низкую энергию ионизации, то есть они легко теряют один электрон.
- У них большой радиус атома, что уменьшает силу притяжения между ядром и валентным электроном.
- Отдача одного электрона быстро приводит к устойчивой электронной конфигурации благородного газа.
Таким образом, ответ: 4s¹.