Najpierw ustalę, czym jest pierwiastek $X$ na podstawie kontekstu zadania 1.3. W zadaniach z tej serii $X$ to fluor ($\text{F}$, $Z = 9$).
-
Krok 1 – Identyfikacja jonu $X^-$
Pierwiastek $X$ to fluor ($\text{F}$) o liczbie atomowej $Z = 9$.
Jon $\text{F}^-$ powstaje przez przyłączenie jednego elektronu do neutralnego atomu fluoru,
zatem jon $X^-$ posiada:
$$9 + 1 = 10 \text{ elektronów}$$
-
Krok 2 – Rozmieszczenie 10 elektronów na podpowłokach
Elektrony rozmieszczamy zgodnie z zasadą minimalnej energii (regułą Aufbaua),
zapełniając kolejno podpowłoki według rosnącej energii:
- Podpowłoka $1s$ mieści maksymalnie 2 elektrony → zapełniona: $1s^2$
- Podpowłoka $2s$ mieści maksymalnie 2 elektrony → zapełniona: $2s^2$
- Podpowłoka $2p$ mieści maksymalnie 6 elektronów → pozostałe $10 - 4 = 6$ elektronów → zapełniona: $2p^6$
-
Krok 3 – Zapis pełnej konfiguracji elektronowej
Pełna konfiguracja elektronowa jonu $X^-$ ($\text{F}^-$) w stanie podstawowym:
$$\text{F}^-\text{: } 1s^2\, 2s^2\, 2p^6$$
Jon $\text{F}^-$ jest izoelektronowy z atomem neonu ($\text{Ne}$, $Z = 10$),
który posiada identyczną konfigurację elektronową $1s^2\, 2s^2\, 2p^6$ — w obu przypadkach
wszystkie powłoki i podpowłoki pierwszego i drugiego okresu są całkowicie zapełnione.
Wynik końcowy:
$$\boxed{X^-\text{: } 1s^2\, 2s^2\, 2p^6}$$