номер 6, страница 14 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

6.Почему бериллий, имеющий электронную конфигурацию $1s^22s^2$, является активным металлом, тогда как гелий с похожей электронной конфигурацией внешнего энергетического уровня ($1s^2$) — благородным газом?

Различие в химических свойствах бериллия и гелия, несмотря на схожее заполнение внешней $s$-орбитали двумя электронами, объясняется следующими факторами строения их электронных оболочек:

• Степень завершённости внешнего уровня: у атома гелия $\text{He}$ ($1s^2$) внешний энергетический уровень является первым ($n = 1$). Максимальная ёмкость первого уровня составляет всего $2$ электрона ($N = 2n^2 = 2$). Таким образом, у гелия внешний уровень полностью завершён, что обуславливает исключительную энергетическую устойчивость атома и его химическую инертность. У бериллия $\text{Be}$ ($1s^2 2s^2$) внешним является второй уровень ($n = 2$), максимальная ёмкость которого равна $8$ электронам ($2s^2 2p^6$). Следовательно, внешний уровень бериллия не завершён.
• Наличие свободных орбиталей и возможность возбуждения: на втором энергетическом уровне бериллия имеются вакантные $2p$-орбитали, близкие по энергии к $2s$-орбитали. При незначительной затрате энергии атом переходит в возбуждённое состояние: $$\text{Be}\ (1s^2 2s^2) \xrightarrow{+E} \text{Be}^*\ (1s^2 2s^1 2p^1)$$ Это позволяет бериллию образовывать химические связи (в частности, металлическую связь в простом веществе или ковалентные полярные связи в соединениях). У гелия свободных орбиталей на первом уровне нет, а переход на второй уровень требует колоссальных затрат энергии.
• Энергия ионизации и экранирование ядра: электроны гелия находятся очень близко к ядру и не экранированы внутренними электронными слоями, поэтому гелий обладает наивысшей среди всех элементов первого потенциала ионизации ($I_1 \approx 24{,}6 \text{ эВ}$). У бериллия валентные $2s$-электроны экранированы от ядра внутренней оболочкой $1s^2$ и расположены дальше от ядра, благодаря чему их энергия связи значительно меньше ($I_1 \approx 9{,}3 \text{ эВ}$), и атом способен легко отдавать или обобществлять их.

Вывод: гелий является благородным газом из-за абсолютно замкнутой и стабильной конфигурации первого слоя, тогда как бериллий ведёт себя как металл, поскольку имеет незавершённый внешний уровень, вакантные $2p$-орбитали и сравнительно невысокую энергию ионизации.