Определите, атомы каких из указанных в ряду элементов в возбужденном состоянии имеют электронную формулу...

Чтобы определить, какие из указанных элементов в возбужденном состоянии могут иметь электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня вида (n-1)d10ns1, необходимо учитывать их обычные (основные) состояния и возможность перехода электронов на более высокие уровни энергии.

Электронная конфигурация (n-1)d10ns1 указывает на то, что у атома заполнены подуровни d, а также присутствует один электрон на подуровне s. Для этого нам нужно рассмотреть, как выглядит электронная конфигурация для каждого элемента в основном состоянии и выявить возможность перехода электронов в возбужденном состоянии.

1) Zn (Цинк)

• Основная конфигурация: [Ar] 3d10 4s2
• В возбужденном состоянии электроны могут перейти, например, из подуровня 4s в 3d. Однако, чтобы получить конфигурацию (n-1)d10ns1, необходимо, чтобы один из валентных электронов 4s перешёл в 3d, что не соответствует нашему условию, так как 4s уже содержит 2 электрона. Поэтому Zn не может иметь подобную конфигурацию.

2) Cu (Медь)

• Основная конфигурация: [Ar] 3d10 4s1
• В возбужденном состоянии возможно, что один из d-электронов может перейти на более высокий уровень, а 4s останется заполненным. Однако, это не дает нам ситуации (n-1)d10ns1, так как у нас не получится d10 и s1 одновременно. Поэтому Cu не подходит.

3) Cr (Хром)

• Основная конфигурация: [Ar] 3d5 4s1
• Для формирования конфигурации (n-1)d10ns1, необходимо, чтобы все 3d-орбитали были заполнены, что невозможно при наличии 5 электронов. В возбужденном состоянии возможны разные переходы, но не получится получить d10. Поэтому Cr не подходит.

4) Ag (Серебро)

• Основная конфигурация: [Kr] 4d10 5s1
• В возбужденном состоянии можно рассмотреть возможность перехода одного из d-электронов на более высокий уровень, но аналогично Cu, это не приведет к получению конфигурации (n-1)d10ns1, так как 4d заполнен. Следовательно, Ag не подходит.

5) C (Углерод)

• Основная конфигурация: 1s2 2s2 2p2
• Углерод не имеет подуровня d, и его конфигурация не может привести к виду (n-1)d10ns1. Поэтому C не подходит.

Вывод

Ни один из приведенных элементов (Zn, Cu, Cr, Ag, C) не может в возбужденном состоянии иметь электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня вида (n-1)d10ns1. Все элементы либо не соответствуют количеству электронов в d- и s-уровнях, либо не имеют необходимых уровней энергии для подобного перехода.

Давайте разберемся с этим вопросом подробно и шаг за шагом. Нам нужно определить, какие из указанных элементов в возбужденном состоянии имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня вида ((n-1)d^{10}ns^1). Рассмотрим каждый из элементов и его электронную конфигурацию.

1. Цинк (Zn)

Атомный номер Zn = 30.

Основное состояние цинка:
[ [Ar] 3d^{10}4s^2 ]

В возбужденном состоянии электроны могут переходить между подуровнями, но для цинка это невозможно, чтобы получить конфигурацию ((n-1)d^{10}ns^1), так как (3d)-подуровень уже полностью заполнен ((d^{10})). Если один электрон из (4s^2) перейдет на (4p)-подуровень, это приведет к другой конфигурации, например, (3d^{10}4s^1 4p^1), но не к искомой (d^{10}s^1).

Итог: не подходит.

2. Медь (Cu)

Атомный номер Cu = 29.

Основное состояние меди:
[ [Ar] 3d^{10}4s^1 ]

Медь уже в основном состоянии имеет конфигурацию ((n-1)d^{10}ns^1), поскольку это связано со свойством (d)-элементов. У меди заполнение (3d)-подуровня ((d^{10})) делает её более стабильной, чем обычная последовательность (3d^9 4s^2).

В возбужденном состоянии медь может оставаться с той же конфигурацией ((n-1)d^{10}ns^1), так как (3d^{10}) стабильно, а (4s^1) остается неизменным.

Итог: подходит.

3. Хром (Cr)

Атомный номер Cr = 24.

Основное состояние хрома:
[ [Ar] 3d^5 4s^1 ]

Для хрома характерна необычная электронная конфигурация в основном состоянии, где (3d)-подуровень и (4s)-подуровень частично заполнены, что связано с принципом максимальной стабильности для полузаполненных орбиталей.

В возбужденном состоянии хром, теоретически, может получить конфигурацию (3d^{10}4s^1), но это маловероятно, поскольку для этого нужно переместить 5 электронов из (4s)- и (3d)-орбиталей, что требует значительных затрат энергии.

Итог: не подходит.

4. Серебро (Ag)

Атомный номер Ag = 47.

Основное состояние серебра:
[ [Kr] 4d^{10}5s^1 ]

Серебро, как и медь, уже в основном состоянии имеет конфигурацию вида ((n-1)d^{10}ns^1). Это связано с высокой стабильностью полностью заполненного (d)-подуровня ((4d^{10})). В возбужденном состоянии серебро может сохранить такую же конфигурацию.

Итог: подходит.

5. Углерод (C)

Атомный номер C = 6.

Основное состояние углерода:
[ 1s^2 2s^2 2p^2 ]

У углерода (d)-подуровни отсутствуют, так как он находится в (2)-м энергетическом уровне. Конфигурация вида ((n-1)d^{10}ns^1) невозможна, так как (d)-подуровень появляется только начиная с третьего энергетического уровня ((n \geq 3)).

Итог: не подходит.

Ответ: Cu (медь) и Ag (серебро).

Подробное объяснение:

Элементы (Cu) и (Ag) имеют особую стабильность за счет полностью заполненного ((n-1)d)-подуровня ((d^{10})) и одного электрона на (ns)-подуровне в основном состоянии. Эта конфигурация сохраняется и в возбужденном состоянии. Остальные элементы либо не могут достичь конфигурации ((n-1)d^{10}ns^1), либо у них отсутствует (d)-подуровень.