Вопрос касается электронной конфигурации и изоэлектронности различных ионов и атомов. Давайте разберем каждую пару частиц подробнее.
Na+ и Ar:
- Натрий (Na) имеет атомный номер 11, что означает наличие 11 электронов в нейтральном состоянии. Электронная конфигурация нейтрального натрия: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Когда натрий теряет один электрон, он становится ионом Na⁺ с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶, что эквивалентно конфигурации неона (Ne).
- Аргон (Ar) имеет атомный номер 18, с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. На третьем энергетическом уровне у него 8 электронов (3s² 3p⁶).
Таким образом, у Na⁺ и Ar нет одинаковой конфигурации на третьем энергетическом уровне.
S²⁻ и Ar:
- Сера (S) имеет атомный номер 16, с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴. Когда сера принимает два электрона, она становится ионом S²⁻ с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶, что соответствует конфигурации аргона.
- Аргон (Ar), как уже упоминалось, имеет ту же конфигурацию, 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.
Следовательно, S²⁻ и Ar изоэлектронны и имеют по 8 электронов на третьем энергетическом уровне.
F⁻ и Ne:
- Фтор (F) имеет атомный номер 9, с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁵. Когда фтор принимает один электрон, он становится ионом F⁻ с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶, что соответствует конфигурации неона.
- Неон (Ne) имеет атомный номер 10, с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶. Это полная конфигурация второго энергетического уровня.
Следовательно, F⁻ и Ne изоэлектронны, но это связано с вторым энергетическим уровнем, а не с третьим.
Mg²⁺ и S:
- Магний (Mg) имеет атомный номер 12, с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶ 3s². Когда магний теряет два электрона, он становится ионом Mg²⁺ с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶, что эквивалентно неону.
- Сера (S) имеет атомный номер 16, с конфигурацией 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
Таким образом, Mg²⁺ и S не имеют одинаковую конфигурацию на третьем энергетическом уровне.
Исходя из анализа, правильная пара, где у каждой частицы на третьем энергетическом уровне имеется по восемь электронов, это S²⁻ и Ar.