Укажите число неспаренных электронов в основном и возбужденном состоянии атома фтора.

Для определения числа неспаренных электронов необходимо рассмотреть электронную конфигурацию атома фтора ( $F$, порядковый номер 9) и распределение электронов по орбиталям. Основное состояние атома фтора В основном состоянии электроны заполняют уровни согласно принципу наименьшей энергии. Электронная формула фтора: $1s^{2}2s^{2}2p^5$ Распределение электронов внешнего (второго) слоя по квантовым ячейкам:

• $2s$-орбиталь: 2 электрона (спарены).
• $2p$-орбитали: 5 электронов. Согласно правилу Хунда, сначала заполняются все три ячейки по одному электрону, затем два электрона спариваются.
  • $2p_x$: $$ $2p_y$: $$ $2p_z$: $$

Итог: В основном состоянии у атома фтора 1 неспаренный электрон. Возбужденное состояние атома фтора Возбуждение атома возможно только при наличии свободных орбиталей в пределах того же энергетического уровня, на которые могли бы перейти электроны при распаривании.

1. Отсутствие вакантных орбиталей: У фтора внешний уровень — второй ( $n=2$). На втором уровне существуют только $s$- и $p$-подуровни. Свободных $d$-орбиталей на этом уровне нет. Энергетический барьер: Переход электрона на следующий энергетический уровень ( $3s$) требует колоссальных затрат энергии, которые не компенсируются образованием новых химических связей.

По этой причине для атома фтора возбужденное состояние (с увеличением валентности) невозможно. Фтор всегда проявляет валентность I и имеет 1 неспаренный электрон в рамках стабильных химических взаимодействий. Резюме:

• Число неспаренных электронов в основном состоянии: 1
• Число неспаренных электронов в возбужденном состоянии: не применимо (атом не имеет валентно-возбужденных состояний из-за отсутствия свободных орбиталей на внешнем уровне).

Хотите, я составлю аналогичный разбор для хлора, чтобы показать разницу в возможности перехода в возбужденное состояние?