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AnswersandExplanations
ADiagnosticTest
1.(A)Inthehalogenfamily,themostactivenonmetalwouldbethetop
element,fluorine,becausefluorinereplacesotherhalogensincompoundsin
singlereplacementreactions.
2.(A)Asyouproceeddownagroup,theionicradiusincreasesas
additionalenergylevelsarefilledfartherfromthenucleus.Therefore
fluorine,thetopelement,hasthesmallestionicradius.
3.(E)Sinceastatinehasthelargestatomicradiusanditsouterelectronsare
shieldedfromtheprotonsbyalargenumberofinteriorelectrons,ithasthe
lowestfirstionizationenergy.
4.(D)Becauseofitslargemolarmass(creatingsomewhatstrongLondon
DispersionForcesbetweeniodinemolecules),iodineexistsinthesolid
stateat25°Cand1atmosphereofpressure.Elementalfluorineandchlorine
aregasesundertheseconditionswhilebromineisaliquid.Duetoheat
producedbyitsownradioactivity,asampleofelementalastatinehasnever
beenviewed.
5.(E)The3dsublevelhas5orbitals,or5possiblevaluesofthequantum
numberm(−2,−1,0,+1,and+2).ThePauliExclusionPrincipleallows
eachorbitalamaximumof2electronswithoppositespins.Sothe3d
sublevelcancontainupto10electrons.
6.(A)Thegroundstateisthelowest-energy,ormoststablestate,ofan
atom.Thelithiumatomhas3electrons.Initsstablestate,the1ssublevel,or
lowest-energyorbital,containsapairofelectrons.ThePauliExclusion
Principleallowsamaximumof2electronswithoppositespins,sothethird
electronresidesinthe2sorbital.
7.(D)Phosphoroushas15electrons.Initsgroundstate,thelowestenergy
sublevelswillbeoccupied.Forphosphorous,thefirst12electronsfillthe
1s,2s,2p,and3sorbitals,respectively.Theremaining3electronsoccupy
eachofthesubsequent3porbitals(ofwhichthereare3)with1electron
each(withsimilarsp
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