Proses pembentukan partikel H2+ dapat direpresentasikan sebagai berikut:

H+H+ H2+.

Jadi, satu elektron terletak pada orbital s molekul ikatan.

Multiplisitas ikatan sama dengan setengah selisih jumlah elektron dalam orbital ikatan dan orbital lepas. Oleh karena itu, multiplisitas ikatan dalam partikel H2+ sama dengan (1 – 0):2 = 0,5. Metode VS, berbeda dengan metode MO, tidak menjelaskan kemungkinan pembentukan ikatan oleh satu elektron.

Molekul hidrogen memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut:

Molekul H2 memiliki dua elektron ikatan, yang berarti bahwa ikatan dalam molekul adalah tunggal.

Ion molekul H2- memiliki konfigurasi elektron:

H2- [(s 1s)2(s *1s)1].

Multiplisitas ikatan dalam H2- adalah (2 - 1): 2 = 0,5.

Mari kita perhatikan molekul dan ion homonuklear periode kedua.

Konfigurasi elektron molekul Li2 adalah sebagai berikut:

2Li(K2s)Li2 .

Molekul Li2 mengandung dua elektron ikatan, yang sesuai dengan ikatan tunggal.

Proses pembentukan molekul Be2 dapat direpresentasikan sebagai berikut:

2 Be(K2s2) Be2 .

Jumlah elektron ikatan dan elektron lepas dalam molekul Be2 adalah sama, dan karena satu elektron lepas menghancurkan aksi satu elektron ikatan, molekul Be2 dalam keadaan dasar tidak ditemukan.

Dalam molekul nitrogen, 10 elektron valensi terletak di orbital. Struktur elektronik molekul N2:

Karena ada delapan ikatan dan dua elektron lepas dalam molekul N2, molekul ini memiliki ikatan rangkap tiga. Molekul nitrogen bersifat diamagnetik karena tidak mengandung elektron yang tidak berpasangan.

Pada orbital molekul O2, 12 elektron valensi didistribusikan, oleh karena itu, molekul ini memiliki konfigurasi:

Beras. 9.2. Skema pembentukan orbital molekul dalam molekul O2 (hanya 2p elektron atom oksigen yang ditampilkan)

Dalam molekul O2, sesuai dengan aturan Hund, dua elektron dengan spin paralel ditempatkan satu per satu dalam dua orbital dengan energi yang sama (Gbr. 9.2). Menurut metode VS, molekul oksigen tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan dan harus memiliki sifat diamagnetik, yang tidak sesuai dengan data eksperimen. Metode orbital molekul mengkonfirmasi sifat paramagnetik oksigen, yang disebabkan oleh adanya dua elektron yang tidak berpasangan dalam molekul oksigen. Multiplisitas ikatan dalam molekul oksigen adalah (8–4):2 = 2.

Mari kita perhatikan struktur elektronik ion O2+ dan O2-. Pada ion O2+ terdapat 11 elektron yang ditempatkan pada orbitalnya, sehingga konfigurasi ion tersebut adalah sebagai berikut:

Multiplisitas ikatan dalam ion O2+ adalah (8–3):2 = 2,5. Dalam ion O2-, 13 elektron didistribusikan dalam orbitalnya. Ion ini memiliki struktur sebagai berikut:

O2-.

Multiplisitas ikatan dalam ion O2- adalah (8 - 5): 2 = 1,5. Ion O2- dan O2+ bersifat paramagnetik, karena mengandung elektron yang tidak berpasangan.

Konfigurasi elektron molekul F2 memiliki bentuk:

Multiplisitas ikatan dalam molekul F2 adalah 1, karena ada kelebihan dua elektron ikatan. Karena tidak ada elektron yang tidak berpasangan dalam molekul, itu adalah diamagnetik.

Dalam deret N2, O2, F2, energi dan panjang ikatan dalam molekul adalah:

Peningkatan kelebihan elektron ikat menyebabkan peningkatan energi ikat (kekuatan ikat). Ketika melewati dari N2 ke F2, panjang ikatan meningkat, yang disebabkan oleh melemahnya ikatan.

Pada deret O2-, O2, O2+, multiplisitas ikatan meningkat, energi ikatan juga meningkat, dan panjang ikatan berkurang.

Komposisi molekul. Yaitu, oleh atom apa molekul itu terbentuk, dalam jumlah berapa, dengan ikatan apa atom-atom ini terhubung. Semua ini menentukan sifat molekul, dan, karenanya, sifat zat yang membentuk molekul-molekul ini.

Misalnya, sifat-sifat air: transparansi, fluiditas, kemampuan menyebabkan karat, justru disebabkan oleh adanya dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.

Oleh karena itu, sebelum melanjutkan ke studi tentang sifat-sifat molekul (yaitu, sifat-sifat zat), perlu untuk mempertimbangkan "bahan penyusun" di mana molekul-molekul ini terbentuk. Memahami struktur atom.

Bagaimana atom diatur?

Atom adalah partikel yang jika digabungkan satu sama lain akan membentuk molekul.

Atom itu sendiri terdiri dari inti bermuatan positif (+) dan kulit elektron bermuatan negatif (-). Secara umum, atom bersifat netral secara listrik. Artinya, muatan inti sama dalam nilai absolut dengan muatan kulit elektron.

Inti dibentuk oleh partikel-partikel berikut:

• Proton. Satu proton membawa muatan +1. Massanya adalah 1 sma (satuan massa atom). Partikel-partikel ini tentu ada di dalam nukleus.

• neutron. Neutron tidak bermuatan (muatan = 0). Massanya adalah 1 sma. Neutron mungkin tidak berada di dalam nukleus. Ini bukan komponen inti atom yang diperlukan.

Dengan demikian, proton bertanggung jawab atas muatan total inti. Karena satu neutron bermuatan +1, maka muatan inti sama dengan jumlah proton.

Kulit elektron, seperti namanya, dibentuk oleh partikel yang disebut elektron. Jika kita membandingkan inti atom dengan planet, maka elektron adalah satelitnya. Berputar di sekitar nukleus (untuk saat ini mari kita bayangkan bahwa dalam orbit, tetapi sebenarnya dalam orbit), mereka membentuk kulit elektron.

• Elektron merupakan partikel yang sangat kecil. Massanya sangat kecil sehingga dianggap 0. Tetapi muatan elektron adalah -1. Artinya, modulus sama dengan muatan proton, berbeda tandanya. Karena satu elektron membawa muatan -1, muatan total kulit elektron sama dengan jumlah elektron di dalamnya.

Salah satu konsekuensi penting, karena atom adalah partikel yang tidak memiliki muatan (muatan inti dan muatan kulit elektron sama dalam nilai absolut, tetapi berlawanan tanda), yaitu netral secara listrik, oleh karena itu, jumlah elektron dalam suatu atom sama dengan jumlah proton.

Bagaimana atom dari unsur kimia yang berbeda berbeda satu sama lain?

Atom dari unsur kimia yang berbeda berbeda satu sama lain dalam muatan inti (yaitu, jumlah proton, dan, akibatnya, jumlah elektron).

Bagaimana cara mengetahui muatan inti atom suatu unsur? Ahli kimia domestik yang brilian D. I. Mendeleev, setelah menemukan hukum periodik, dan mengembangkan tabel yang dinamai menurut namanya, memberi kami kesempatan untuk melakukan ini. Penemuannya jauh di depan kurva. Ketika struktur atom belum diketahui, Mendeleev menyusun unsur-unsur dalam tabel berdasarkan kenaikan muatan inti.

Artinya, nomor urut suatu unsur dalam sistem periodik adalah muatan inti atom suatu unsur tertentu. Misalnya, oksigen memiliki nomor seri masing-masing 8, muatan inti atom oksigen adalah +8. Dengan demikian, jumlah proton adalah 8, dan jumlah elektron adalah 8.

Elektron dalam kulit elektronlah yang menentukan sifat kimia atom, tetapi lebih pada itu nanti.

Sekarang mari kita bicara tentang massa.

Satu proton adalah satu satuan massa, satu neutron juga merupakan satu satuan massa. Oleh karena itu, jumlah neutron dan proton dalam inti disebut nomor massa. (Elektron tidak mempengaruhi massa dengan cara apa pun, karena kita mengabaikan massanya dan menganggapnya sama dengan nol).

Satuan massa atom (a.m.u.) adalah besaran fisika khusus untuk menyatakan massa kecil partikel yang membentuk atom.

Ketiga atom ini adalah atom dari satu unsur kimia - hidrogen. Karena mereka memiliki muatan inti yang sama.

Bagaimana mereka akan berbeda? Atom-atom ini memiliki nomor massa yang berbeda (karena jumlah neutron yang berbeda). Atom pertama memiliki nomor massa 1, yang kedua memiliki 2, dan yang ketiga memiliki 3.

Atom-atom dari unsur yang sama yang berbeda dalam jumlah neutron (dan karenanya nomor massa) disebut isotop.

Isotop hidrogen yang disajikan bahkan memiliki nama sendiri:

• Isotop pertama (nomor massa 1) disebut protium.
• Isotop kedua (nomor massa 2) disebut deuterium.
• Isotop ketiga (dengan nomor massa 3) disebut tritium.

Sekarang pertanyaan masuk akal berikutnya adalah: mengapa jika jumlah neutron dan proton dalam nukleus adalah bilangan bulat, massanya adalah 1 sma, maka dalam sistem periodik massa atom adalah bilangan pecahan. Untuk belerang, misalnya: 32.066.

Jawaban: suatu unsur memiliki beberapa isotop, mereka berbeda satu sama lain dalam nomor massa. Oleh karena itu, massa atom dalam tabel periodik adalah nilai rata-rata massa atom semua isotop suatu unsur, dengan mempertimbangkan kemunculannya di alam. Massa ini, yang diberikan dalam sistem periodik, disebut massa atom relatif.

Untuk perhitungan kimia, indikator "atom rata-rata" seperti itu digunakan. Massa atom dibulatkan ke bilangan bulat terdekat.

Struktur kulit elektron.

Sifat kimia atom ditentukan oleh struktur kulit elektronnya. Elektron di sekitar nukleus tidak diatur bagaimanapun. Elektron terlokalisasi dalam orbital elektron.

Orbital elektronik- ruang di sekitar inti atom, di mana kemungkinan menemukan elektron paling besar.

Sebuah elektron memiliki satu parameter kuantum yang disebut spin. Jika kita mengambil definisi klasik dari mekanika kuantum, maka putaran adalah momentum sudut intrinsik partikel. Dalam bentuk yang disederhanakan, ini dapat direpresentasikan sebagai arah rotasi partikel di sekitar porosnya.

Elektron adalah partikel dengan putaran setengah bilangan bulat, elektron dapat memiliki putaran +½ atau -½. Secara konvensional, ini dapat direpresentasikan sebagai rotasi searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam.

Tidak lebih dari dua elektron dengan spin berlawanan dapat berada dalam satu orbital elektron.

Penunjukan tempat tinggal elektronik yang diterima secara umum adalah sel atau tanda hubung. Elektron ditunjukkan oleh panah: panah atas adalah elektron dengan spin positif +½, panah bawah adalah elektron dengan spin negatif -½.

Elektron yang berdiri sendiri dalam suatu orbital disebut tidak berpasangan. Dua elektron pada orbital yang sama disebut berpasangan.

Orbital elektronik dibagi menjadi empat jenis tergantung pada bentuknya: s, p, d, f. Orbital dengan bentuk yang sama membentuk sublevel. Jumlah orbital pada sublevel ditentukan oleh jumlah kemungkinan lokasi di ruang angkasa.

1. s orbital.

Orbital s berbentuk bola:

Di luar angkasa, orbital s hanya dapat ditemukan dengan satu cara:

Oleh karena itu, sublevel s hanya dibentuk oleh satu orbital s.

1. p-orbital.

Orbital p berbentuk seperti halter:

Di luar angkasa, orbital p hanya dapat ditemukan dengan tiga cara:

Oleh karena itu, sublevel p dibentuk oleh tiga orbital p.

1. orbital d.

Orbital d memiliki bentuk yang kompleks:

Di luar angkasa, orbital d dapat ditemukan dalam lima cara berbeda. Oleh karena itu, sublevel d dibentuk oleh lima orbital d.

1. orbital f

Orbital f memiliki bentuk yang lebih kompleks. Di luar angkasa, orbital f dapat ditempatkan dalam tujuh cara berbeda. Oleh karena itu, sublevel f dibentuk oleh tujuh orbital f.

Kulit elektron atom seperti kue puff. Ini juga memiliki lapisan. Elektron yang terletak pada lapisan yang berbeda memiliki energi yang berbeda: pada lapisan yang lebih dekat ke inti - lebih sedikit, pada lapisan yang jauh dari inti - lebih banyak. Lapisan ini disebut tingkat energi.

Pengisian orbital elektron.

Tingkat energi pertama hanya memiliki sublevel-s:

Pada tingkat energi kedua, ada sublevel s dan sublevel p muncul:

Pada tingkat energi ketiga, muncul sublevel s, sublevel p, dan sublevel d:

Pada tingkat energi keempat, pada prinsipnya, sublevel f ditambahkan. Tetapi dalam kursus sekolah, orbital f tidak terisi, jadi kami tidak dapat menggambarkan sublevel f:

Banyaknya tingkat energi dalam atom suatu unsur adalah nomor periode. Saat mengisi orbital elektron, prinsip-prinsip berikut harus diikuti:

1. Setiap elektron mencoba untuk menempati posisi dalam atom di mana energinya akan minimal. Artinya, pertama tingkat energi pertama diisi, lalu yang kedua, dan seterusnya.

Untuk menggambarkan struktur kulit elektron, rumus elektronik juga digunakan. Rumus elektronik adalah catatan satu baris pendek dari distribusi elektron oleh sublevel.

1. Pada sublevel, setiap elektron pertama-tama mengisi orbital yang kosong. Dan masing-masing memiliki spin +½ (panah atas).

Dan hanya setelah ada satu elektron di setiap orbital sublevel, elektron berikutnya menjadi berpasangan - yaitu, ia menempati orbital yang sudah memiliki elektron:

1. d-sublevel diisi dengan cara khusus.

Faktanya adalah bahwa energi sublevel d lebih tinggi daripada energi sublevel s dari lapisan energi BERIKUTNYA. Dan seperti yang kita ketahui, elektron mencoba mengambil posisi itu di dalam atom, di mana energinya akan minimal.

Oleh karena itu, setelah sublevel 3p diisi, sublevel 4s diisi terlebih dahulu, setelah itu sublevel 3d diisi.

Dan hanya setelah sublevel 3d terisi penuh, sublevel 4p terisi.

Itu sama dengan tingkat energi ke-4. Setelah sublevel 4p terisi, selanjutnya diisi sublevel 5s, disusul sublevel 4d. Dan setelah itu hanya 5p.

1. Dan ada satu poin lagi, satu aturan tentang pengisian sublevel d.

Kemudian ada fenomena yang disebut kegagalan. Dalam kasus kegagalan, satu elektron dari sublevel s dari tingkat energi berikutnya secara harfiah jatuh ke elektron d.

Keadaan dasar dan keadaan tereksitasi atom.

Atom-atom yang konfigurasi elektronnya telah kita bangun sekarang disebut atom-atom dalam kondisi dasar. Artinya, ini adalah keadaan yang normal, alami, jika Anda suka.

Ketika sebuah atom menerima energi dari luar, eksitasi dapat terjadi.

Perangsangan adalah transisi elektron berpasangan ke orbital kosong, dalam tingkat energi luar.

Misalnya, untuk atom karbon:

Eksitasi adalah karakteristik dari banyak atom. Ini harus diingat, karena eksitasi menentukan kemampuan atom untuk mengikat satu sama lain. Hal utama yang harus diingat adalah kondisi di mana eksitasi dapat terjadi: elektron berpasangan dan orbital kosong di tingkat energi terluar.

Ada atom yang memiliki beberapa keadaan tereksitasi:

Konfigurasi elektron ion

Ion adalah partikel yang diubah menjadi atom dan molekul dengan mendapatkan atau kehilangan elektron. Partikel-partikel ini memiliki muatan, karena mereka "tidak cukup" elektron, atau kelebihannya. Ion bermuatan positif disebut kation, negatif - anion.

Atom klorin (tidak bermuatan) memperoleh elektron. Elektron memiliki muatan 1- (satu minus), masing-masing, terbentuk partikel yang memiliki muatan negatif berlebih. anion klorin:

Cl 0 + 1e → Cl –

Atom litium (juga tidak bermuatan) kehilangan elektron. Sebuah elektron memiliki muatan 1+ (satu plus), sebuah partikel terbentuk, dengan kekurangan muatan negatif, yaitu muatannya positif. kation litium:

Li 0 – 1e → Li +

Berubah menjadi ion, atom memperoleh konfigurasi sedemikian rupa sehingga tingkat energi eksternal menjadi "indah", yaitu terisi penuh. Konfigurasi ini adalah yang paling stabil secara termodinamika, sehingga ada alasan bagi atom untuk berubah menjadi ion.

Dan oleh karena itu, atom-atom dari unsur-unsur golongan VIII-A (golongan kedelapan dari subkelompok utama), sebagaimana dinyatakan dalam paragraf berikutnya, adalah gas mulia, sehingga tidak aktif secara kimia. Mereka memiliki struktur berikut dalam keadaan dasar: tingkat energi luar terisi penuh. Atom-atom lain, seolah-olah, cenderung memperoleh konfigurasi gas paling mulia ini, dan karenanya berubah menjadi ion dan membentuk ikatan kimia.

STRUKTUR ATOM DAN ION MULTI-ELEKTRON

Sebuah elektron dalam atom ada dalam bentuk awan elektron, yaitu, wilayah tertentu dari ruang nuklir, yang mencakup sekitar 90% dari muatan dan massa elektron. Wilayah ruang ini disebut orbit. Untuk sepenuhnya mengkarakterisasi keadaan setiap elektron dalam sebuah atom, perlu untuk menunjukkan nilai empat bilangan kuantum untuknya: utama n , orbital aku , magnet saya dan berputar MS .

Bilangan kuantum utama mencirikan energi utama elektron dan ukuran awan elektron. Itu hanya dapat mengambil nilai bilangan bulat positif antara 1 dan . Semakin besar nilainya n, semakin besar ukuran awan elektron. Kumpulan keadaan elektronik yang memiliki nilai yang sama n, disebut lapisan elektronik atau tingkat energi. Penunjukan huruf berikut diterima untuk tingkat energi:

Pada n= 1 energi elektron memiliki nilai minimum E 1 = -13,6 eV. Keadaan elektron ini disebut utama atau normal. Serikat sejak n= 2, 3, 4… disebut bersemangat. Energi yang sesuai dengan mereka terkait dengan E 1 ekspresi

Ketika sebuah elektron berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya, kuantum energi elektromagnetik D diserap atau dipancarkan E

di mana dengan adalah kecepatan cahaya ( dengan= 3×108 m/s); dengan/ l \u003d n - frekuensi radiasi, s -1.

mengorbit(sebaliknya samping atau azimut) bilangan kuantum menentukan momen momentum elektron dan mencirikan bentuk awan elektron. Dapat mengambil semua nilai integer dari 0 hingga ( n- satu). Setiap nilai aku sesuai dengan bentuknya sendiri dari awan elektron: at aku= 0 – bulat; aku= 1 - halter; aku= 2 - dua dumbel berpotongan tegak lurus.

Elektron dengan tingkat energi yang sama memiliki nilai yang sama aku, membentuk sublevel energi, yang memiliki sebutan huruf berikut:

Nilai energi di sublevel setiap level agak berbeda. Jumlah subtingkat di mana tingkat energi dibagi sama dengan jumlah tingkat, yaitu, nilainya n.

Keadaan elektron yang sesuai dengan nilai-nilai tertentu n dan aku, ditulis sebagai kombinasi nilai digital n dan surat aku(misalnya, ketika n= 3 dan aku= 1 tulis 3 p).

Bilangan kuantum magnetik mencirikan orientasi spasial awan elektron, mengambil semua nilai bilangan bulat dari - aku sebelum + aku, secara total di setiap sublevel (2 aku+ 1) nilai. Jumlah nilai yang diterima saya, menunjukkan jumlah kemungkinan posisi awan elektron dari jenis tertentu di ruang angkasa, yaitu jumlah orbital dalam sublevel. Ya, apa saja s sublevel terdiri dari satu orbital, p- sublevel - dari 3, d- sublevel - dari 5, dan f- sublevel - dari 7. Semua orbital dengan level yang sama memiliki energi yang sama dan disebut merosot.

Keadaan elektron dalam atom, ditandai dengan nilai bilangan kuantum n,l dan saya, disebut orbital atom(AO).

Putar bilangan kuantum mencirikan momen mekanik intrinsik elektron yang terkait dengan rotasinya di sekitar sumbunya. Itu hanya dapat mengambil dua nilai MS= +1/2 dan MS = – 1/2.

Saat mendistribusikan elektron dalam sebuah atom di atas AO, beberapa prinsip dan aturan dipatuhi. Berdasarkan prinsip energi minimum elektron dalam atom cenderung menempati pertama-tama AO yang sesuai dengan nilai energi elektron terendah. Penerapan prinsip ini dilakukan atas dasar: Aturan Klechkovsky:

dengan peningkatan nomor atom unsur, elektron ditempatkan pada AO secara berurutan sebagai jumlah ( t+l); untuk nilai yang sama dari jumlah ini, orbital dengan nilai nomor yang lebih kecil diisi sebelumnya n .

Menurut aturan Klechkovsky, pengisian tingkat energi pada dasarnya sesuai dengan deret berikut: s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p dll.

Orbital yang berdegenerasi dengan tingkat yang sama diisi dengan elektron sesuai dengan Aturan Hund (Hund):

dalam sublevel energi, elektron diatur sedemikian rupa sehingga putaran totalnya maksimum.

Ini berarti bahwa pada awalnya elektron mengisi semua orbital bebas dari sublevel satu per satu, memiliki putaran yang diarahkan secara identik, dan hanya kemudian AO ini diisi dengan elektron kedua (berpasangan). Menurut prinsip pauli satu AO dapat berisi tidak lebih dari dua elektron yang berbeda satu sama lain berdasarkan nilainya MS. Dengan demikian, kapasitas elektronik maksimum dari setiap s-sublevel sama dengan dua, p- sublevel - enam, d- tingkat bawah - 10 e, sebuah f- tingkat bawah - 14 e.

Jumlah total AO pada tingkat energi ditentukan oleh rumus

N AO = n 2 (6)

Jumlah total elektron dalam suatu level dapat dihitung dari persamaan

N e = 2n 2 (7)

Ketika satu atau lebih elektron dikeluarkan dari atom, itu menjadi ion bermuatan positif. kation, yang muatannya sama dengan jumlah elektron yang dilepaskan. Ikatan satu atau lebih elektron ke atom mengarah pada pembentukan ion negatif - anion, yang muatan negatifnya sama dengan jumlah elektron yang diterima.

Ketika kation terbentuk, pertama-tama, atom meninggalkan elektron dari tingkat energi eksternal, karena dalam hal ini biaya energi untuk melepaskan elektron akan minimal. Ketika anion terbentuk, elektron ditempatkan pada tingkat yang sesuai dengan prinsip energi minimum.

Valensi disebut elektron yang terletak pada tingkat energi eksternal dan sublevel individu kedua (untuk lantanida dan aktinida - ketiga) dari ujung lapisan elektronik, yang tidak sepenuhnya terbentuk, yaitu, jumlah elektron di sublevel belum mencapai nilai batas.

Unsur yang atomnya terisi s-orbital milik keluarga s-elemen; di mana diisi p sublevel, milik keluarga p-elemen, dll.

Contoh 1 Bilangan kuantum elektron valensi ion E2- adalah

nomor elektron n l m l m s

Tentukan nomor urut elemen dan beri nama.

Keputusan

Rumus elektronik valensi ion E 2-: ... 3 s 2 3p satu . Setelah pelepasan dua elektron tambahan, konfigurasi elektron atom akan berbentuk E: ... 3 s satu . Tambahkan elektron yang hilang E:1 s 2 2s 2 2p 6 3s satu . Jumlah total elektron (2 + 2 + 6 + 1) \u003d 11, yang berarti ini adalah elemen nomor 11 - natrium Na.

Contoh 2 Tuliskan rumus elektronik lengkap unsur dengan nomor urut 27. Tandai elektron valensinya dan tunjukkan nilai semua bilangan kuantumnya. Keluarga elektron apa yang dimiliki atom ini? Tuliskan rumus elektronik dari sublevel valensi atom tertentu setelah pelepasan dua elektron valensi.

Keputusan

Elemen dengan nomor 27 - kobalt Co. Kami menyusun rumus elektroniknya

27 Co: 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7

Elektron valensi adalah 4 elektron s dan 3 d sublevel. Nilai bilangan kuantum untuk masing-masing dari sembilan elektron valensi adalah

nomor elektron n l m l m s

Karena sublevel terisi d, maka kobalt milik keluarga d-elemen.

Ketika dua elektron dilepaskan dari atom kobalt, ion Co2+ terbentuk. Rumus elektronik elektron valensi Co2+: ... 4 d 7 5s 0 .

Contoh 3 Tuliskan rumus elektronik atom silikon dalam keadaan normal dan tereksitasi.

Keputusan

Rumus elektronik atom silikon mengandung 14 elektron. Dalam kondisi normal Si 14:1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2. Ketika tereksitasi, salah satu elektron berpasangan 3 s-orbital akan pindah ke sublevel 3 p dan rumus elektronik akan berbentuk

Si+ E® Si * : 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 3 .

Eksitasi lebih lanjut dari atom silikon tidak mungkin, karena semua elektron valensi atom tidak berpasangan.

tugas

1. Sebuah atom yang unsurnya dalam keadaan dasar memiliki konfigurasi elektron 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2? Tentukan jumlah total tingkat energi dan subtingkat yang ditempati oleh elektron dalam atom tertentu.

2. Menggunakan aturan Hund, distribusikan elektron dalam orbital yang sesuai dengan tingkat energi terendah atom: mangan, nitrogen, silikon.

3. Berapa banyak yang gratis? f-Orbital terdapat pada atom-atom unsur dengan nomor urut 59, 60, 90, 93? Menggunakan aturan Hund, distribusikan elektron di antara orbital untuk atom unsur-unsur ini.

4. Tulislah rumus elektronik dari unsur-unsur No. 110 dan No. 113 yang belum ditemukan dan tunjukkan tempat yang akan mereka ambil dalam sistem periodik.

5. Atom suatu unsur memiliki rumus elektron 1 s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3R 6. Tulislah rumus elektronik dari ion E - dan ion bersyarat E 7+.

6. Tulislah rumus elektron atom unsur dengan nomor urut 21 dan 23. Berapa banyak bebas? d-orbital dalam atom unsur-unsur ini? Tentukan elektron valensi unsur.

7. Tuliskan rumus elektronik atom dan ion: Se, Ti 2+, V 3-. Beri label elektron valensinya.

8. Tulislah rumus elektron suatu atom dan beri nama unsurnya jika nilai bilangan kuantum elektron valensinya sama:

9. Untuk unsur-unsur yang periodenya, elektron-elektron pada lapisan terluar dicirikan oleh nilai jumlah ( t+l) = 5? Apa keluarga elektronik yang dimiliki elemen-elemen ini?

10. Tuliskan rumus elektronik partikel: Br - , Br + , Br 5+ . Tuliskan bilangan kuantum elektron valensi ion Br +.

11. Tentukan jumlah elektron tidak berpasangan dalam atom iridium. Tentukan nilai bilangan kuantum elektron valensi atom ini.

12. Tuliskan rumus elektron atom belerang, berapa banyak elektron tidak berpasangan yang dimiliki atom ini dalam keadaan normal dan tereksitasi? Apa rumus elektronik dari S 2- dan S 4+?

13. Berapa banyak dan apa orientasi spasialnya d Orbital yang kamu tahu? Berapakah bilangan kuantum untuk ini?

14. Tuliskan rumus elektron lengkap dari atom dan ion: Zn 4-, Kr, Se 2+. Beri label elektron valensinya.

15. Tentukan nomor seri unsur dan tuliskan rumus elektron lengkap atom, jika setelah mengikat dua elektron, nomor kuantum dari sublevel valensi adalah sebagai berikut:

16. Tulislah rumus elektronik partikel: Po, Bi 3+, Mn 2-. Gambarkan diagram grafik elektron dari sublevel valensinya.

17. Tuliskan rumus elektronik lengkap dan skema grafik elektronik dari sublevel valensi atom thallium dan kripton.

18. Tentukan jumlah elektron bukan 8 tingkat energi.

19. Berapa banyak yang gratis? d-Orbital hadir dalam atom titanium dan vanadium? Tuliskan untuk atom-atom ini nilai bilangan kuantum lapisan luar.

20. Berapa nilai bilangan kuantum magnetik yang mungkin bagi elektron pada sublevel energi yang bilangan kuantum orbitalnya adalah: a) aku= 3; b) aku = 4?

21. Unsur mana yang memiliki tiga elektron dalam sebuah atom, untuk masing-masingnya? n= 3 dan aku= 1? Berapa nilai bilangan kuantum magnetik untuk mereka? Apakah atom ini memiliki elektron berpasangan?

22. Buatlah rumus elektronik unsur dengan nomor urut 27 dan 60. Nyatakan nilai semua bilangan kuantum untuk elektron valensi ion unsur-unsur tersebut dengan muatan +1 dan -1.

23. Bisakah konfigurasi ada? R 7 atau d 12 - elektron. Mengapa? Tulislah rumus elektron atom suatu unsur dengan nomor urut 22 dan tunjukkan elektron valensinya.

24. Tulislah rumus elektron atom unsur dengan nomor urut 15 dan 28. Berapa spin maksimumnya? R-elektron pada atom pertama dan d-elektron pada atom unsur kedua.

25. Sebuah atom yang unsurnya memiliki struktur lapisan elektron terluar dan kedua dari belakang sebagai berikut 2 s2 2R 6 3s 2 3R

26. Sebuah atom yang unsurnya memiliki struktur lapisan elektron terluar dan kedua dari belakang sebagai berikut 3 s 2 3R 6 3d 3 4s 2? Tuliskan bagi mereka bilangan kuantum elektron valensi dalam keadaan normal.

27. Sebuah atom yang unsurnya memiliki struktur lapisan elektron terluar dan kedua dari belakang sebagai berikut 3 s 2 3R 6 3d 10 4s 2 4R 5 ? Tuliskan bagi mereka bilangan kuantum elektron valensi dalam keadaan tereksitasi.

28. Sebuah atom yang unsurnya memiliki struktur lapisan elektron terluar dan kedua dari belakang sebagai berikut 4 s 2 4R 6 4d 7 5s satu ? Tuliskan rumus elektronik lengkap untuk mereka dalam keadaan tereksitasi.

29. Sebuah atom yang unsurnya memiliki struktur lapisan elektron terluar dan kedua dari belakang sebagai berikut 4 s 2 4R 6 4d 10 5s 0? Tuliskan rumus elektronik lengkap untuk mereka dalam keadaan tereksitasi.

30. Berapa banyak yang gratis? d-Orbital hadir dalam atom niobium dan zirkonium? Tuliskan untuk atom-atom ini nilai bilangan kuantum lapisan luar.

Atom terdiri dari tiga jenis partikel kecil. Di pusat atom terdapat inti yang dibentuk oleh proton dan neutron. Di sekitar inti terdapat elektron yang membentuk kulit elektron. Jumlah elektron biasanya sama dengan jumlah proton dalam inti. Jumlah neutron dalam nukleus bisa berbeda: dari nol hingga beberapa puluh.

Massa proton kira-kira sama dengan massa neutron. Dibandingkan dengan massa mereka, massa elektron dapat diabaikan. Elektron disebut partikel bermuatan negatif, proton adalah partikel bermuatan positif. Neutron adalah partikel bermuatan listrik atau netral (kita akan mempelajari apa itu muatan listrik dan bagaimana tanda-tandanya ditentukan dalam 8-c).

Partikel inti terikat kuat satu sama lain oleh kekuatan nuklir khusus. Daya tarik elektron ke nukleus jauh lebih lemah daripada gaya tarik-menarik proton dan neutron, sehingga elektron (tidak seperti partikel nukleus - proton dan neutron) dapat terpisah dari atomnya dan berpindah ke atom lain.

Sebagai hasil dari transisi elektron, ion terbentuk - atom atau kelompok atom di mana jumlah elektron tidak sama dengan jumlah proton. Jika ion mengandung lebih banyak partikel bermuatan negatif daripada yang bermuatan positif, maka ion semacam itu disebut negatif. Jika tidak, ion disebut positif. Bagian atas gambar menunjukkan hilangnya elektron oleh atom, yaitu pembentukan ion positif. Di bagian bawah gambar, pembentukan ion negatif dari atom.

Ion sangat umum dalam zat, misalnya, mereka ada di semua logam tanpa kecuali. Alasannya adalah bahwa satu atau lebih elektron dari setiap atom logam dipisahkan dan bergerak di dalam logam, membentuk apa yang disebut gas elektron. Karena hilangnya elektron, yaitu partikel negatif, atom logam menjadi ion positif. Ini berlaku untuk logam dalam keadaan apa pun - padat, cair, atau gas (misalnya, untuk uap merkuri).

Anda telah mengetahui bahwa dalam wujud padat semua logam adalah kristal (lihat 7). Ion-ion dari semua logam disusun secara teratur, membentuk kisi kristal. Dalam logam dalam keadaan cair atau gas, tidak ada susunan ion yang teratur, tetapi gas elektron tetap ada.

Beberapa ion dapat dibentuk oleh beberapa atom. Misalnya, molekul asam sulfat H2SO4 dalam larutan berair terurai menjadi ion hidrogen positif, yang masing-masing memiliki satu atom, dan ion negatif dari residu asam, yang masing-masing memiliki lima atom (lihat gambar).

Pembentukan ion dari molekul netral (ionisasi) dapat terjadi karena berbagai alasan. Salah satunya, pembubaran, baru saja kita pertimbangkan. Alasan lain adalah peningkatan suhu. Dalam hal ini, jangkauan getaran molekul dan atom yang membentuknya meningkat. Jika suhu melebihi nilai tertentu, maka molekul akan hancur, dan ion akan terbentuk. Ionisasi juga dapat terjadi di bawah aksi gesekan, listrik, cahaya, radiasi.