Sisu

• Sammud
• Nõuanne

Elektronide konfiguratsioon aatomi arv on elektronide orbitaale tähistav arvude jada. Elektronobitaanid on aatomi tuuma ümbritsevad erineva kujuga ruumipiirkonnad, milles elektronid on paigutatud korrapäraselt. Elektroonide konfiguratsiooni abil saate kiiresti kindlaks määrata, kui palju elektronide orbitaale on aatomis ja elektronide arvu igas orbiidis. Kui olete aru saanud elektronide konfiguratsiooni põhiprintsiipidest, saate kirjutada ise oma elektronide konfiguratsiooni ja teha enesekindlalt keemilisi katseid.

Sammud

1. meetod 2-st: määrake keemiliste perioodiliste tabelite abil elektronide arv

1. 

   Leidke aatomi aatomnumber. Igal aatomil on sellega seotud kindel arv elektrone. Leidke element perioodilisustabelilt. Aatomnumber on positiivne täisarv, mis algab 1-st (vesiniku puhul) ja kasvab iga järgneva aatomi võrra 1-ga. Aatomnumber on aatomi prootonite arv - seega on see ka aatomi elektronide arv põhiseisundis.
2. Määrake aatomi laeng. Elektriliselt neutraalsel aatomil on õige elektronide arv, nagu on näidatud perioodilisustabelis. Laenguga aatomil on aga laengu suuruse põhjal enam-vähem elektrone. Kui töötate laenguga aatomitega, lisage või lahutage vastav arv elektrone: lisage iga negatiivse laengu jaoks üks elektron ja lahutage üks positiivse laengu jaoks üks elektron.
   • Näiteks naatriumiaatomil, mille laeng on +1, eemaldatakse üks elektron aluse aatomnumbrist 11. Seetõttu on naatriumiaatomil kokku 10 elektroni.
3. Jätke orbiidi põhiloend meelde. Kui aatom saab elektrone, paigutatakse need elektronid kindlas järjekorras orbitaalideks. Kui elektronid täidavad orbitaale, on elektronide arv igas orbiidis ühtlane. Meil on järgmised orbitaalid:
   • Obitan s (suvalisel arvul, mille elektronkonfiguratsioonis on täht "s"), on ainult üks orbiit ja järgige seda Põhimõte, välja arvatud PauliIga orbitaal sisaldab maksimaalselt 2 elektroni, seega sisaldab iga orbitaal ainult 2 elektroni.
   • Obitani p on 3 orbitaali, nii et see mahutab kuni 6 elektroni.
   • Obitani d on 5 orbitaali, nii et see mahutab kuni 10 elektroni.
   • Obitan f Orbitaale on 7, seega mahutab kuni 14 elektroni. Jätke orbitaalide järjestus meelde järgmise meeldejääva lause järgi:
     Speal Pagressiivne Duh FOkei Gtuim HVabandust ÍKMa tulen.
     
     Rohkemate elektronidega aatomite korral kirjutatakse orbitaale k-tähe järel tähestikulises järjekorras, jättes kasutamata tähemärgid.
4. Mõistke elektronide konfiguratsiooni. Elektronkonfiguratsioonid on kirjutatud nii, et oleks selgelt näidatud elektronide arv aatomis, samuti elektronide arv igas orbiidis. Iga orbiit on kirjutatud kindlas järjekorras, kusjuures iga orbiidi elektronide arv on kirjutatud orbiidi nime paremale. Lõpuks on elektronide konfiguratsioon jada, mis koosneb orbitaalide nimedest ja neist paremal ülalpool kirjutatud elektronide arvust.
   • Järgmine näide on lihtne elektronide konfiguratsioon: 1s 2s 2p. See konfiguratsioon näitab, et 1s orbiidil on kaks elektroni, 2s orbiidil kaks elektroni ja 2p orbitaalil kuus elektroni. 2 + 2 + 6 = 10 elektroni (kokku). See elektronide konfiguratsioon on mõeldud elektriliselt neutraalsele neoonaatomile (neooni aatomnumber on 10).
5. Pange meelde orbitaalide järjekord. Pange tähele, et orbitaalid nummerdatakse vastavalt elektroniklassile, kuid on energeetiliselt järjestatud. Näiteks on orbitaal 4s küllastunud madalama energiaga (või vastupidavam) kui küllastunud või küllastumata orbitaal, nii et kõigepealt kirjutatakse alamklass 4s. Kui teate orbitaalide järjekorda, saate elektronid nendesse paigutada vastavalt aatomi elektronide arvule. Elektronide orbitaalidesse paigutamise järjekord on järgmine: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Aatomi elektronkonfiguratsioon iga elektroniga täidetud orbiidiga on kirjutatud järgmiselt: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Pange tähele, et kui kõik kihid on täidetud, on ülaltoodud elektronkonfiguratsioon Ogil (Oganesson), 118, mis on perioodilise tabeli kõrgeim nummerdatud aatom - sisaldab kõiki praegu teadaolevaid elektronkihte elektriliselt neutraalse aatomiga.
6. Sorteeri elektronid orbitaalidesse vastavalt aatomi elektronide arvule. Näiteks kui soovite kirjutada elektriliselt neutraalse kaltsiumi aatomi elektronkonfiguratsiooni, tuleb kõigepealt leida selle aatomnumber perioodilisustabelilt. Kaltsiumi aatomnumber on 20, seega kirjutame 20 elektroniga aatomi konfiguratsiooni ülaltoodud järjekorras.
   • Pange oma elektronid orbitaalidesse ülaltoodud järjekorras, kuni olete jõudnud 20 elektronini. Obitan 1s saab kaks elektroni, 2s kaks, 2p kuus, 3s kaks, 3p kuus ja 4s kaks (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Seega on kaltsiumi elektronkonfiguratsioon: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Märkus: energiatase muutub, kui elektronkiht suureneb. Näiteks kui kirjutate 4. energiatasemele, kirjutatakse kõigepealt alamklass 4s, hiljem kuni 3d. Pärast neljanda energiataseme kirjutamist liigute edasi viiendale tasemele ja alustate uuesti kihistamise järjekorda. See juhtub alles pärast 3. energiataset.
7. Perioodilise tabeli kasutamine visuaalse otseteena. Võib-olla olete märganud, et perioodilise tabeli kuju vastab orbitaalide järjestusele elektronkonfiguratsioonis. Näiteks teise vasaku veeru aatomid lõpevad alati tähega "s", keskosa paremas servas aatomid lõpevad alati punktiga "d" jne. Struktuuride kirjutamiseks kasutage perioodilisustabelit. joonis - elektronide orbitaalidesse paigutamise järjekord vastab perioodilisustabelis näidatud asenditele. Vaata allpool:
   • Kaks kõige vasakpoolsemat veergu on aatomid, mille elektronkonfiguratsioon lõpeb s orbiidil, perioodilise tabeli parem osa on a-orbitaaliga lõppeva elektronkonfiguratsiooniga aatomid, keskmine osa on a-orbitaaliga lõppevad aatomid. d ja allpool on aatomid, mis lõpevad f orbitaaliga.
   • Näiteks elemendi kloori elektronkonfiguratsioone kirjutades tehke järgmine argument: see aatom on perioodilise tabeli kolmandas reas (või "perioodis"). See on ka perioodilise tabeli p orbitaalploki viiendas veerus. Nii et elektronide konfiguratsioon jõuab lõpuks ... 3p.
   • Ettevaatlik! Perioodilisustabeli orbiidiklassid d ja f vastavad nende perioodist erinevale energiatasemele. Näiteks d-orbitaalploki esimene rida vastab 3d-orbitaalile, isegi kui see on perioodil 4, f-orbitaali esimene rida vastab aga 4f-orbitaalile, isegi kui see on perioodil 6.
8. Siit saate teada, kuidas kirjutada kokku kukkunud elektronkonfiguratsioone. Perioodilise laua parempoolses servas olevaid aatomeid nimetatakse haruldane gaas. Need elemendid on keemiliselt väga inertsed. Pika elektronkonfiguratsiooni lühendamiseks kirjutage nurksulgudesse lähima haruldase gaasi keemiline sümbol, millel on vähem elektrone kui aatomi omal, ja jätkake järgmiste orbitaalide elektronkonfiguratsioonide kirjutamist. . Vaata allpool:
   • Selle kontseptsiooni mõistmiseks kirjutage näide kokkuvarisenud elektronkonfiguratsioon. Oletame, et peame kirjutama tsingi redutseerimise elektronkonfiguratsiooni (aatomnumber 30) läbi haruldase gaasikonfiguratsiooni. Tsingi täielik elektronkonfiguratsioon on: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Pange tähele, et 1s 2s 2p 3s 3p on haruldase agoonse gaasi konfiguratsioon. Lihtsalt asendage see tsingi elektronmärgistuse osa nurksulgudes oleva agoonilise keemilise sümboliga ().
   • Seega on tsingi elektronkonfiguratsioon kompaktne 4s 3d.
   reklaam

Meetod 2/2: Perioodilise tabeli ADOMAH kasutamine

1. 

   
   
   Uurige ADOMAH-i perioodilist tabelit. See elektronide konfiguratsiooni kirjutamise meetod ei vaja meeldejätmist. Kuid see meetod nõuab perioodilise tabeli ümberkorraldamist, sest tavalises perioodilisustabelis ei vasta alates neljandast reast tsüklite arv elektronkihile. Leidke ADOMAH perioodiline tabel, spetsiaalne keemiline perioodilisustabel, mille on välja töötanud teadlane Valery Tsimmerman. Selle perioodilise tabeli leiate Internetist.
   • ADOMAHi perioodilisustabelis on horisontaalsed read elementide rühmad nagu halogeenid, inertsed gaasid, leelismetallid, leelismuldmetallid jne. Vertikaalsed veerud vastavad elektronkihile ja neid nimetatakse "astmeteks" (diagonaalsed ristmikud). plokid s, p, d ja f) vastavad perioodile.
   • Heelium on paigutatud vesiniku kõrvale, kuna mõlemal on ainulaadne orbitaal 1s. Perioodilised plokid (s, p, d ja f) on näidatud paremal küljel ja elektronkihtide arv põhjas. Elementide nimed on kirjutatud ristkülikusse numbritega 1 kuni 120. Need arvud on tavalised aatomnumbrid, mis tähistavad elektronide koguarvu elektriliselt neutraalses aatomis.
2. Leidke element perioodilisustabelist ADOMAH. Elemendi elektronkonfiguratsiooni kirjutamiseks leidke selle sümbol ADOMAH-i perioodilisustabelist ja kriipsutage maha kõik suurema aatomnumbriga elemendid. Näiteks kui soovite kirjutada eribi (68) elektronkonfiguratsiooni, kriipsutage elemendid 69 kuni 120.
   • Pange tähele perioodilisustabeli põhjas olevaid numbreid 1 kuni 8. See on elektronkihtide või -veergude arv. Ärge pöörake tähelepanu veergudele, mis sisaldavad ainult kriipsutatud elemente.Eribi puhul on ülejäänud veerud 1, 2, 3, 4, 5 ja 6.
3. Konfiguratsiooni kirjutamiseks loendage orbitaalide arv aatomi asendisse. Vaadake perioodikatabeli paremal (s, p, d ja f) näidatud plokimärgistust ja vaadake tabeli põhjas näidatud veergude arvu, olenemata plokkide vahelisest diagonaalist, jagage veerg veergplokkideks ja kirjutage need on alt ülespoole korras. Eirake veergude plokke, mis sisaldavad ainult ületatud elemente. Kirjutage veeru plokid, alustades veeru numbrist ja seejärel ploki sümbolist: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (eribi korral).
   • Märkus: ülaltoodud Er-i elektronkonfiguratsioon on kirjutatud elektronkihtide arvu kasvavas järjekorras. Selle konfiguratsiooni saab kirjutada ka elektronide orbitaalidesse paigutamise järjekorras. Veergplokkide kirjutamisel järgige veergude asemel ülevalt alla: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Loendage elektronide arv orbiidi kohta. Loendage elektronide arv, mida igas kolonniplokis ei tõmmata, määrake üks elektron elemendi kohta ja kirjutage iga plokk-veeru plokisümboli juurde elektronide arv: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. Selles näites on see eribi elektronkonfiguratsioon.
5. Tuvastage ebanormaalsed elektronkonfiguratsioonid. Madalaima energiaga olekus tuntud aatomite elektronkonfiguratsioonis on ka kaheksateist erandit, mida tuntakse ka kui põhiolekut. Üldise rusikareegliga võrreldes kalduvad nad kõrvale vaid kahest viimasest kuni kolmest elektronasendist. Sellisel juhul põhjustab tegelik elektronkonfiguratsioon elektronide energiaolekut madalam kui aatomi standardkonfiguratsioon. Ebatavalised aatomid on:
   • Kr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Nb (..., 4d4, 5s1); Mo (..., 4d5, 5s1); Ru (..., 4d7, 5s1); Rh (..., 4d8, 5s1); Pd (..., 4d10, 5s0); Ag (..., 4d10, 5s1); La (..., 5d1, 6s2); Ce (..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd (..., 4f7, 5d1, 6s2); Au (..., 5d10, 6s1); Ac (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); Pa (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) ja Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   reklaam

Nõuanne

• Kui aatom on ioon, tähendab see, et prootonite arv ei ole elektronide arvuga võrdne. Seejärel näidatakse aatomi laengut elemendi sümboli (tavaliselt) paremas ülanurgas. Seetõttu on laenguga +2 antimoni aatomi elektronkonfiguratsioon 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Pange tähele, et 5p on muudetud 5p-ks. Olge ettevaatlik, kui elektriliselt neutraalse aatomi konfiguratsioon lõpeb orbitaalides, välja arvatud s ja p. Kui elektronid on eemaldatud, saate elektrone võtta ainult valents-orbitaalidest (s ja p orbitaalidest). Nii et kui konfiguratsioon lõpeb 4s 3d-ga ja aatomi laeng on +2, muutub konfiguratsioon väärtuseks 4s 3d. Näeme 3d-dpidev, kuid eemaldatakse ainult s orbiidil olevad elektronid.
• Kõik aatomid kipuvad naasma stabiilsesse olekusse ja kõige stabiilsemal elektronkonfiguratsioonil on piisavalt s ja p orbitaali (s2 ja p6). Nendel haruldastel gaasidel on selline elektronkonfiguratsioon, mistõttu nad osalevad reaktsioonides harva ja on perioodilise tabeli paremal küljel. Nii et kui konfiguratsioon lõpeb 3p-ga, vajab see stabiilseks muutmiseks veel ainult kahte elektroni (kuue elektroni, sealhulgas orbiidi elektronide äraandmine nõuaks rohkem energiat, seega oleks nelja elektroni äraandmine lihtsam. lihtsam). Kui konfiguratsioon lõpeb 4d-ga, peab see stabiilse oleku saavutamiseks ära andma ainult kolm elektroni. Samamoodi on uued alamklassid, mis võtavad vastu pool elektronidest (s1, p3, d5 ..), stabiilsemad, nt p4 või p2, kuid s2 ja p6 on veelgi stabiilsemad.
• Valentselektroni konfiguratsiooni saate kasutada ka elemendi elektronkonfiguratsiooni kirjutamiseks, milleks on viimased s ja p orbitaalid. Seetõttu on antimoni aatomi valentskonfiguratsioon antimoni jaoks 5s 5p.
• Ioonidele see ei meeldi, sest need on palju vastupidavamad. Jätke selle artikli kaks ülaltoodud sammu vahele ja toimige samamoodi, sõltuvalt sellest, kust alustate ja kui palju või vähem on teil elektrone.
• Aatomnumbri leidmiseks selle elektronkonfiguratsioonist lisage kõik tähtedele järgnevad numbrid (s, p, d ja f). See on õige ainult siis, kui see on neutraalne aatom, kui see on ioon, siis ei saa te seda meetodit kasutada. Selle asemel peate liitma või lahutama elektronide arvu, mille te sisse võtate või annate.
• Tähele järgnev number tuleb kirjutada paremasse ülanurka, testi sooritades ei tohi valesti kirjutada.
• Elektronkonfiguratsioonide kirjutamiseks on kaks erinevat viisi. Võite kirjutada elektronkihi kasvavas järjestuses või elektronide orbitaalidesse paigutamise järjekorras, nagu on näidatud eribi aatomi puhul.
• On juhtumeid, kus elektron tuleb "üles suruda". See on siis, kui orbitaalil on puudu ainult üks elektron, et sellel oleks pool või kõik elektronid, siis peate võtma elektron lähimast s või p orbitaalist, et viia see orbiiti, mis seda elektroni vajab.
• Me ei saa öelda, et alaklassi "energiafraktsiooni stabiilsus" võtab vastu pool elektronidest. See on liigne lihtsustamine. "Pool elektronide arvust" vastuvõtva uue alaklassi stabiilse energiataseme põhjuseks on see, et igal orbitaalil on ainult üks elektron, nii et elektron-elektronide tõrjumine on minimaalne.