Scrierea configurațiilor electronice pentru elemente

electroni

conținut

Pași
Metoda 1alocați electronii folosind tabelul periodic
Metoda 2utilizați un tabel periodic adomah
Sfaturi

a unui atom este o reprezentare numerică a orbitalilor electronici. Orbalele electronice sunt zone diferite în jurul nucleului unui atom, unde se demonstrează matematic că există o șansă ca acolo să apară electroni. Din configurația electronică puteți citi ușor și rapid câte orbite de electroni au un atom și câte electroni sunt prezenți în fiecare orbital. Aici aflați cum puteți începe să vă creați propria configurație electronică.

pași

Metoda 1
Alocați electronii folosind tabelul periodic

Găsiți numărul atomic. Fiecare atom are un număr specific de electroni corespunzători. Găsiți simbolul chimic al atomului dvs. în tabelul periodic. Numărul atomic este un număr întreg pozitiv care începe la 1 (pentru hidrogen) și crește cu 1 pentru fiecare atom ulterior. Numărul atomic este numărul de protoni ai acelui atom - deci este și numărul de electroni ai acelui atom atunci când este descărcat.

Determinați încărcarea atomului. Atomii neîncărcați au exact aceeași cantitate de protoni ca și electronii, așa cum este indicat în tabelul periodic. Dar acest lucru nu este cazul cu atomi încărcați. Dacă aveți de-a face cu un atom încărcat, numărați electronii sau le scădeți după cum urmează: adăugați un electron pentru fiecare încărcare negativă și scade unul pentru fiecare încărcare pozitivă.

De exemplu: Un atom de sodiu cu o încărcătură de -1 are un electron suplimentar adăugat la numărul atomic de 11. Deci acest atom de sodiu are 12 electroni în total.

Aflați lista de bază a orbitalilor pe bază. Când un atom are electroni, ei umple diferite serii de orbite într-o ordine fixă. Fiecare orbital conține, atunci când este plin, un număr fix de electroni. Formele orbitale sunt:

S-orbitalul (fiecare număr din configurația electronică urmat de a "s") conține o singură orbitală și prin ea Principiul excluderii lui Pauli știm că o singură orbitală poate deține maxim 2 electroni, astfel încât fiecare formă orbitală poate conține 2 electroni.

P-orbitalul conține 3 orbite și, prin urmare, poate deține un total de 6 electroni.

D-orbitalul conține 5 orbite, astfel încât poate conține 10 electroni.

F-orbitalul conține 7 orbitali, astfel încât poate conține 14 electroni.

Înțelege notația unei configurații electronice. Setările de electroni sunt înregistrate astfel încât să fie clar cât de mulți electroni sunt prezenți în atom și câți electroni în fiecare orbital. O orbită are o notație fixă cu numărul de electroni din superscript în spatele numelui oribitalului. Configurația finală a electronului este o serie de forme orbite și superscripts.

De exemplu, o configurație electronică simplă: 1s² 2s² 2p⁶. Această configurație indică faptul că există doi electroni în forma orbitală 1, doi electroni în forma orbitală a 2-lea și șase electroni în forma orbitală 2p. 2 + 2 + 6 = 10 electroni în total. Aceasta este configurația electronică a unui atom de neon neîncărcat (N atomic number 10.)

Aflați ordinea orbitalilor. Rețineți că formele orbitale sunt numerotate în carcasa electronică, dar ordonate după nivelul de energie. De exemplu, un stoc complet de 4 s² are mai puțină energie (sau mai puțin potențial) decât un 3D parțial umplut sau umplut¹⁰, astfel încât coaja 4s se află în față. Dacă știți ordinea orbitalilor, nu este dificil să le umpleți în funcție de numărul de electroni din atom. Ordinea în care sunt încărcate orbitele este următoarea: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

O configurație electronică a unui atom în care fiecare orbital este complet umplut este înregistrată după cum urmează: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6S² 4F¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6D¹⁰7P⁶

Rețineți că în lista de mai sus, în cazul în care toate cojile au fost umplute, aceasta este configurația electrică a ununoctiu este (numărul Uuo- atomic 118), cel mai mare număr din sistemul periodic - astfel încât această configurație electronică include orice shell electron cunoscut acum într-un atom neîncărcată.

Umpleți orbitele în funcție de numărul de electroni din atom. De exemplu, dacă vrem să notăm configurația electronică a unui atom de calciu neîncărcat, începem să căutăm numărul atomic din tabelul periodic. Numărul atomic de calciu este de 20, deci scriem o configurație pentru acest atom cu 20 de electroni în ordinea indicată mai sus.

Umpleți orbitele cu electroni în ordinea de mai sus până când ajungeți la douăzeci. 1s-orbitalul primește două electroni, 2s primește două, 2p primește șase, 3s primește două, 3p primește 6, iar 4s primește 2 (2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 = 20. ) Deci, configurația de electroni pentru calciu este: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².

Notă: Nivelurile de energie se schimbă odată cu creșterea nivelului de energie. De exemplu, dacă sunteți pe punctul de a trece la cel de-al patrulea nivel de energie, va fi primul 4s, după aceea 3d. După cel de-al patrulea nivel, continuați cu cel de-al cincilea nivel, unde este din nou urmată ordinea normală. Acest lucru se întâmplă numai după cel de-al treilea nivel de energie.

Utilizați tabelul periodic ca ajutor vizual. S-ar putea să fi observat deja că secvența tabelului periodic corespunde ordinii formelor orbitale în configurațiile electronice. De exemplu, atomii din coloana a doua din stânga întotdeauna se termină cu "s²", atomii de la extrema dreaptă din secțiunea mijlocie îngustă se termină întotdeauna "d¹⁰," etc. Utilizați tabelul periodic ca ghid vizual pentru a nota configurațiile - ordinea în care adăugați electroni la orbital corespunde poziției din tabelul tabelului periodic. Aruncați o privire la următoarele:

Cele două coloane de pe extrema stângă este o reprezentare a atomilor termina ale căror configurații din s-orbitalii electrice, blocul din dreapta a acestui tabel este o reprezentare a atomilor, care se termină configurațiile din p-orbitali, partea centrală, atomii care se termină într-un orbital d- , și regiunea de jos, atomi care se termină în f-orbitale.

De exemplu, când scrieți o configurație electronică pentru clor (Cl), rețineți: "Acest atom este în al treilea rând (sau "perioadă") din tabelul periodic. Este, de asemenea, în coloana a cincea a grupului p-orbital. Deci, această configurație electronică se termină pe ... 3p⁵

Vă rugăm să rețineți - grupurile de d- și F-Orbitali din tabel corespund nivelurilor de energie care sunt diferite decât perioada în care se află. De exemplu, primul rând al grupului d-orbitalii corespunzătoare 3d-orbitale chiar dacă are reședința în perioada 4, în timp ce primul rând de f-orbitalii corespunzătoare 4f orbital chiar dacă rezidă în perioada a șasea.

Aflați o notație abreviată pentru scrierea unor configurații electronice lungi. Atomii din partea dreaptă a mesei periodice sunt numiți gaze nobile . Aceste elemente sunt foarte stabile. Pentru a face procesul de scurtare formatul unei configurații de electroni lung scrieți simbolul chimic al celui mai apropiat gaz cu mai puțini electroni decât dumneavoastră atomice, între paranteze, și apoi trece la configurația electronică a următoarelor forme orbitale. Vezi mai jos:

Pentru a înțelege bine acest concept, este util să scrieți un exemplu de configurație. Să scriem configurația zincului (numărul atomic 30) folosind notația abreviată pentru un gaz nobil. Configurația electronică completă a zincului este: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰. Dar observați că 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ configurația este de argon gazos nobil. Pur și simplu înlocuiți această parte a notării zincului cu simbolul chimic al argonului dintre paranteze pătrate ([Ar].)

Astfel, notația prescurtată a configurației electronice a zincului poate fi scrisă ca [Ar] 4s² 3d¹⁰.

Metoda 2
Utilizați un tabel periodic ADOMAH

Înțelegeți tabelul periodic ADOMAH. În această metodă de observare a configurațiilor de electroni nu este necesar să învățăm mult din inimă. Dar necesită o tabelă periodică diferită, deoarece în interiorul mesei periodice tradiționale, cochilii de electroni, începând cu al patrulea rând, nu corespund numerelor periodice. Încercați să găsiți un exemplu online al acestui sistem proiectat de Valery Tsimmerman. Aceasta nu este cu siguranță o problemă.

În cadrul Periodic Tabelul Adomah stabilit rândurile de grupuri de elemente, cum ar fi halogeni, gazele inerte, metale alcaline etc. Coloanele corespund cojile de electroni și „cascade“ (linii diagonale care se conectează s, p, d și f grupe) corespunzătoare perioadele.
Heliul este acum lângă hidrogen deoarece ambele sunt caracterizate de orbitalul 1s. Perioadele (s, p, d și f) sunt în partea dreaptă și numerele cojilor din partea de jos a tabelului. Elementele sunt afișate în cutii numerotate de la 1 la 120. Aceste numere reprezintă numerele atomice normale și reprezintă numărul de electroni într-un atom neutru.

Căutați atomul în tabelul ADOMAH. Pentru a observa configurația electronică a unui element, căutați simbolul relevant în tabelul periodic ADOMAH și traversați toate elementele cu numere atomice mai mari. De exemplu, dacă doriți să cunoașteți configurația electronică a erbiumului (68), traversați elementele 69 până la 120.

Mergeți la numerele de la 1 la 8 din partea de jos (baza) mesei. Acestea sunt numerele coajelor de electroni sau coloanele. Ignorați coloanele cu elemente încrucișate. Coloanele rămase pentru erbium sunt 1,2,3,4,5 și 6.

Numără orbitele până la atomul tău. Din cauza ignora grupul de simboluri pentru a viziona partea dreaptă a mesei (s, p, d și f), iar numerele coloanelor din partea de jos a tabelului, și între de liniile diagonale, puteți împărți coloanele în grupuri, iar acestea într-o listă de jos în sus. Din nou, ignorați acele blocuri din care au fost trase toate elementele. Scrieți grupurile de coloane, începând cu numărul coloanei urmat de grupul de simbol, cum ar fi aceasta: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d, 4f, 5s 5p 6s (în cazul erbiu).

Notă: Configurația de electroni de mai sus Er (erbium) este listată în ordinea numerelor ascendente ale coajelor. Poate fi scris și în ordinea orbitalilor. Doar urmați cascadele de sus în jos, în loc de coloane, dacă scrieți în jos grupurile de coloane: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6S² 4F¹².

Numără electronii fiecărei forme orbitale. Numărați elementele care nu au fost zgâriate prin fiecare grup de coloane, alegeți un electron pe element și scrieți numărul de lângă simbolurile de grup ale fiecărui grup de coloane, cum ar fi: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4F¹² 5s² 5p⁶ 6S². Aceasta este configurația electronică a Er (erbium) din exemplul nostru.

Cunoașteți configurațiile electronice neregulate. Există optsprezece excepții la configurațiile de electroni pentru atomii cu cel mai scăzut nivel de energie, numit și starea de bază. Acestea se abat de la regula generală pentru ultimele două sau trei poziții de electroni. În aceste cazuri configurațiile electronilor rețin electronii la un nivel de energie mai scăzut decât într-o configurație standard a acelui atom. Atomii neregulate sunt:

Cr (..., 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) - lea (..., 6d2, 7s2) - papa (..., 5f2, 6d1, 7s2) - tu (..., 5f3, 6d1, 7s2) - np (..., 5f4, 6d1, 7s2) și cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).

sfaturi

Pentru a găsi numărul atomic al unui atom așa cum este scris sub forma unei configurații electrice, adăugați la toate numerele după literele (s, p, d, și f) se adaugă împreună. Acest lucru funcționează numai cu un atom neutru, nu cu un ion, și trebuie să scăpați sau să adăugați toți electronii care au dispărut sau adăugați.
Numărul de după litera este de fapt suprascris, deci nu faceți nici o greșeală cu un test.
Nu există nici un lucru ca "stabilitatea unui semi-umplut" sub nivel. Acest lucru este deja prea simplu. Stabilitatea provine din faptul că fiecare orbital este ocupat doar de un electron, deci repulsia electron-electron este minimă.
Fiecare atom vrea să se întoarcă la o stare stabilă, iar cele mai stabile configurații au umplut complet s și p (s2 și p6) orbitale. Gazele nobile au această configurație, de aceea ele nu sunt aproape niciodată reactive și se află în partea dreaptă a mesei periodice. Deci, dacă o configurație se termină cu 3p⁴, are nevoie doar de doi electroni suplimentari pentru a deveni stabili (pierderea a șase electroni, inclusiv a celor cu s-orbital, necesită mai multă energie, deci este mai ușor să pierzi patru). Și dacă o configurație se termină cu 4d³, trebuie doar să scape de trei electroni pentru a ajunge într-o stare stabilă. De asemenea, se consideră că cojile semipreluate (s1, p3, d5 ..) sunt mai stabile decât, de exemplu, p4 sau p2-s2 și p6 vor deveni și mai stabile.
Când atomul este un ion, înseamnă că numărul de protoni nu este egal cu numărul de electroni. Încărcarea atomului este, de obicei, indicată în colțul din dreapta sus al simbolului. Astfel, un atom de antimoniu cu o sarcină +2 are o configurație electronică de 1 s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p¹. Rețineți că 5p³ a fost schimbat la 5p¹. Fiți atenți la acest lucru dacă configurația unui atom neîncărcat se termină cu totul, cu excepția unui s- și a unui p-orbital. Ieșiți electronii, atunci puteți face acest lucru doar cu orbitele valenței (s și p-orbitale). Deci, dacă o configurație se termină cu 4 secunde² 3d⁷, și încărcarea atomului crește cu +2, atunci configurația se modifică astfel încât să se termine cu 4 secunde⁰ 3d⁷. Ține minte 3d⁷nu dar s-orbitalul își pierde electronii.
Există circumstanțe în care un electron obține un nivel mai înalt. Când un orbital este îndepărtat doar un electron din jumătatea umplută sau complet, se scoate un electron de cea mai apropiată Ssau-p orbitală și mutați-l orbitale care are nevoie de electroni.
De asemenea, puteți nota configurația electronică a unui element prin simpla înregistrare a configurației de valență, ultima s- și p-orbitală. Astfel, configurația de valență a antimonului devine apoi 5s² 5p³.
Ioanii nu sunt la fel, dar mult mai dificili. Treceți la două nivele și urmați același model, în funcție de locul în care ați început și de numărul de electroni.