Ito ay nakasulat sa anyo ng tinatawag na electronic formula. Sa mga electronic formula, ang mga letrang s, p, d, f ay tumutukoy mga sublevel ng enerhiya mga electron; ang mga numero sa harap ng mga titik ay nagpapahiwatig ng antas ng enerhiya kung saan matatagpuan ang ibinigay na electron, at ang index sa kanang tuktok ay ang bilang ng mga electron sa sublevel na ito. Upang mabuo ang electronic formula ng isang atom ng anumang elemento, sapat na malaman ang bilang ng elementong ito sa periodic system at matupad ang mga pangunahing probisyon na namamahala sa pamamahagi ng mga electron sa isang atom.

Ang istraktura ng shell ng elektron ng isang atom ay maaari ding ilarawan sa anyo ng isang pag-aayos ng mga electron sa mga cell ng enerhiya.

Para sa mga atomo ng bakal, ang gayong pamamaraan ay may sumusunod na anyo:

Malinaw na ipinapakita ng diagram na ito ang pagpapatupad ng panuntunan ni Hund. Sa 3d sublevel, ang maximum na bilang ng mga cell (apat) ay puno ng mga hindi pares na electron. Ang imahe ng istraktura ng shell ng elektron sa atom sa anyo ng mga elektronikong formula at sa anyo ng mga diagram ay hindi malinaw na sumasalamin katangian ng alon elektron.

Ang mga salita ng pana-panahong batas bilang susugan OO. Mendeleev : ari-arian mga simpleng katawan, pati na rin ang mga anyo at katangian ng mga compound ng mga elemento ay nasa pana-panahong pagdepende sa halaga mga timbang ng atom mga elemento.

Makabagong pagbabalangkas ng Periodic Law: ang mga katangian ng mga elemento, pati na rin ang mga anyo at katangian ng kanilang mga compound, ay nasa pana-panahong pagdepende sa laki ng singil ng nucleus ng kanilang mga atomo.

Sa ganitong paraan, positibong singil core (hindi atomic mass) ay naging isang mas tumpak na argumento, kung saan nakasalalay ang mga katangian ng mga elemento at ang kanilang mga compound

Valence- itong numero mga bono ng kemikal kung saan ang isang atom ay konektado sa isa pa.
Ang mga posibilidad ng valence ng isang atom ay tinutukoy ng bilang ng mga hindi magkapares na mga electron at ang pagkakaroon ng panlabas na antas libreng atomic orbitals. Ang istraktura ng mga panlabas na antas ng enerhiya ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ay pangunahing tumutukoy sa mga katangian ng kanilang mga atomo. Samakatuwid, ang mga antas na ito ay tinatawag na valence. Ang mga electron ng mga antas na ito, at kung minsan ng mga pre-external na antas, ay maaaring makilahok sa pagbuo ng mga kemikal na bono. Ang ganitong mga electron ay tinatawag ding valence electron.

Stoichiometric valenceelemento ng kemikal- ay ang bilang ng mga katumbas na maaaring ilakip ng isang partikular na atom sa sarili nito, o ang bilang ng mga katumbas sa atom.

Ang mga katumbas ay natutukoy sa pamamagitan ng bilang ng mga naka-attach o napalitan na hydrogen atoms, samakatuwid, ang stoichiometric valence ay katumbas ng bilang ng mga hydrogen atoms kung saan nakikipag-ugnayan ang atom na ito. Ngunit hindi lahat ng elemento ay malayang nakikipag-ugnayan, ngunit halos lahat ay nakikipag-ugnayan sa oxygen, kaya ang stoichiometric valency ay maaaring tukuyin bilang dalawang beses sa bilang ng mga naka-attach na atomo ng oxygen.

Halimbawa, ang stoichiometric valency ng sulfur sa hydrogen sulfide H 2 S ay 2, sa oxide SO 2 - 4, sa oxide SO 3 -6.

Kapag tinutukoy ang stoichiometric valence ng isang elemento sa pamamagitan ng formula binary na koneksyon ang isa ay dapat magabayan ng panuntunan: ang kabuuang valence ng lahat ng mga atomo ng isang elemento ay dapat na katumbas ng kabuuang valence ng lahat ng mga atomo ng isa pang elemento.

Katayuan ng oksihenasyon din nagpapakilala sa komposisyon ng sangkap at katumbas ng stoichiometric valence na may plus sign (para sa isang metal o isang mas electropositive na elemento sa isang molekula) o minus.

1. Sa mga simpleng sangkap palakol ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento ay zero.

2. Ang estado ng oksihenasyon ng fluorine sa lahat ng mga compound ay -1. Ang natitirang mga halogens (chlorine, bromine, iodine) na may mga metal, hydrogen at iba pang mas electropositive na elemento ay mayroon ding oxidation state na -1, ngunit sa mga compound na may mas maraming electronegative na elemento mayroon sila. mga positibong halaga antas ng oksihenasyon.

3. Ang oxygen sa mga compound ay may oxidation state na -2; ang mga pagbubukod ay ang hydrogen peroxide H 2 O 2 at ang mga derivatives nito (Na 2 O 2, BaO 2, atbp., kung saan ang oxygen ay may oxidation state na -1, pati na rin ang oxygen fluoride OF 2, kung saan ang oxidation state ng oxygen ay +2.

4. Mga elementong alkalina (Li, Na, K, atbp.) at mga elemento pangunahing subgroup ang pangalawang pangkat ng Periodic system (Be, Mg, Ca, atbp.) ay palaging may estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng pangkat, iyon ay, +1 at +2, ayon sa pagkakabanggit.

5. Ang lahat ng mga elemento ng ikatlong pangkat, maliban sa thallium, ay may pare-parehong estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng grupo, i.e. +3.

6. Ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng isang elemento ay katumbas ng pangkat ng numero ng Periodic system, at ang pinakamababa ay ang pagkakaiba: numero ng pangkat - 8. Halimbawa, pinakamataas na antas nitrogen oxidation (ito ay matatagpuan sa ikalimang pangkat) ay +5 (in nitric acid at ang mga asin nito), at ang pinakamababa ay -3 (sa ammonia at ammonium salts).

7. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa compound ay nagbabayad sa isa't isa upang ang kanilang kabuuan para sa lahat ng mga atomo sa molekula o neutral yunit ng formula ay katumbas ng zero, at para sa isang ion - ang singil nito.

Ang mga tuntuning ito ay maaaring gamitin upang matukoy hindi kilalang degree oksihenasyon ng isang elemento sa isang tambalan, kung ang mga estado ng oksihenasyon ng iba ay kilala, at bumubuo ng mga multi-element na compound.

Degree ng oksihenasyon (numero ng oksihenasyon,) — auxiliary conditional value para sa pagtatala ng mga proseso ng oxidation, reduction at redox reactions.

konsepto estado ng oksihenasyon kadalasang ginagamit sa di-organikong kimika sa halip na ang konsepto valence. Ang oxidation state ng isang atom ay katumbas ng numerical value singil ng kuryente itinalaga sa isang atom sa ilalim ng pagpapalagay na ang mga nagbubuklod na mga pares ng elektron ay ganap na kinikiling sa mas maraming electronegative na mga atomo (iyon ay, batay sa pagpapalagay na ang tambalan ay binubuo lamang ng mga ion).

Ang estado ng oksihenasyon ay tumutugma sa bilang ng mga electron na ikakabit positibong ion upang maibalik ito sa neutral na atom, o ibawas mula sa isang negatibong ion upang ma-oxidize ito sa isang neutral na atom:

Al 3+ + 3e − → Al
S 2− → S + 2e − (S 2− − 2e − → S)

Ang mga katangian ng mga elemento, depende sa istraktura ng shell ng elektron ng atom, ay nagbabago ayon sa mga panahon at grupo panaka-nakang sistema. Dahil ang mga elektronikong istruktura sa isang bilang ng mga magkakatulad na elemento ay magkatulad lamang, ngunit hindi magkapareho, kung gayon kapag lumipat mula sa isang elemento sa isang pangkat patungo sa isa pa, hindi isang simpleng pag-uulit ng mga katangian ang sinusunod para sa kanila, ngunit ang kanilang higit o hindi gaanong malinaw na ipinahayag na regular na pagbabago.

Ang kemikal na katangian ng isang elemento ay tinutukoy ng kakayahan ng atom nito na mawala o makakuha ng mga electron. Ang kakayahang ito ay nasusukat sa pamamagitan ng mga halaga ng ionization energies at electron affinity.

Enerhiya ng ionization (Ei) tinawag minimal na halaga enerhiya na kinakailangan para sa detatsment at kumpletong pag-alis ng isang electron mula sa isang atom sa gas phase sa T = 0

K nang walang paglipat sa isang pinalayang elektron kinetic energy sa pagbabago ng atom sa isang positibong sisingilin na ion: E + Ei = E + + e-. Ang enerhiya ng ionization ay positibo at mayroon pinakamaliit na halaga para sa mga atomo ng alkali metal at ang pinakamalaking para sa mga atomo ng mga marangal (inert) na gas.

Affinity ng elektron (Ee) ay ang enerhiya na inilabas o hinihigop kapag ang isang electron ay nakakabit sa isang atom sa gas phase sa T = 0

K na may pagbabago ng atom sa isang negatibong sisingilin na ion nang hindi naglilipat ng kinetic energy sa particle:

E + e- = E- + Ee.

Ang mga halogens, lalo na ang fluorine, ay may pinakamataas na electron affinity (Ee = -328 kJ/mol).

Ang mga halaga ng Ei at Ee ay ipinahayag sa kilojoules per mol (kJ/mol) o sa electron volts per atom (eV).

Kakayahan nakagapos na atom upang ilipat ang mga electron ng mga bono ng kemikal patungo sa sarili nito, ang pagtaas ng density ng elektron sa paligid mismo ay tinatawag electronegativity.

Ang konseptong ito ay ipinakilala sa agham ni L. Pauling. Electronegativitytinutukoy ng simbolong ÷ at nagpapakilala sa pagkahilig ng isang ibinigay na atom na mag-attach ng mga electron kapag ito ay bumubuo ng isang kemikal na bono.

Ayon kay R. Maliken, ang electronegativity ng isang atom ay tinatantya ng kalahati ng kabuuan ng ionization energies at ang electron affinity ng mga libreng atom h = (Ee + Ei)/2

Sa mga panahon meron Ang pangkalahatang kalakaran isang pagtaas sa enerhiya ng ionization at electronegativity na may pagtaas sa singil ng atomic nucleus, sa mga grupo ay bumababa ang mga dami na ito sa pagtaas ng ordinal na bilang ng elemento.

Dapat itong bigyang-diin na ang elemento ay hindi maaaring italaga pare-pareho ang halaga electronegativity, dahil ito ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, lalo na sa estado ng valence elemento, ang uri ng tambalan kung saan ito kasama, ang bilang at uri ng mga kalapit na atomo.

Atomic at ionic radii. Ang mga sukat ng mga atom at ion ay tinutukoy ng mga sukat ng shell ng elektron. Ayon sa mga konsepto ng quantum mechanical, ang shell ng elektron ay walang mahigpit na tinukoy na mga hangganan. Samakatuwid, para sa radius ng isang libreng atom o ion, maaari nating kunin theoretically kinakalkula ang distansya mula sa core hanggang sa posisyon ng pangunahing pinakamataas na density ng mga panlabas na ulap ng elektron. Ang distansyang ito ay tinatawag na orbital radius. Sa pagsasagawa, ang mga halaga ng radii ng mga atom at ion sa mga compound, na kinakalkula mula sa pang-eksperimentong data, ay karaniwang ginagamit. Sa kasong ito, ang covalent at metallic radii ng mga atom ay nakikilala.

Pag-asa ng atomic at ionic radii sa singil ng nucleus ng isang atom ng isang elemento at periodic. Sa mga panahon, habang tumataas ang atomic number, may posibilidad na bumaba ang radii. Ang pinakamalaking pagbaba ay karaniwan para sa mga elemento ng maliliit na panahon, dahil ang panlabas na antas ng elektroniko ay napuno sa kanila. Sa malalaking panahon sa mga pamilya ng d- at f-element, ang pagbabagong ito ay hindi gaanong matalas, dahil ang pagpuno ng mga electron sa kanila ay nangyayari sa preexternal na layer. Sa mga subgroup, ang radii ng mga atom at ion ng parehong uri ay karaniwang tumataas.

Ang Periodic Table ng mga Elemento ay magandang halimbawa mga pagpapakita ng iba't ibang uri ng periodicity sa mga katangian ng mga elemento, na sinusunod nang pahalang (sa isang panahon mula kaliwa hanggang kanan), patayo (sa isang grupo, halimbawa, mula sa itaas hanggang sa ibaba), pahilis, i.e. ang ilang pag-aari ng atom ay tumataas o bumababa, ngunit ang periodicity ay napanatili.

Sa panahon mula kaliwa hanggang kanan (→), oxidative at hindi mga katangian ng metal elemento, at pagbabawas at pag-aari ng metal ay bumababa. Kaya, sa lahat ng mga elemento ng panahon 3, ang sodium ang magiging pinakamarami aktibong metal at ang pinakamalakas na ahente ng pagbabawas, habang ang klorin ay ang pinakamalakas na ahente ng oxidizing.

kemikal na dumidikit- ay ang pagkakabit ng mga atomo sa isang molekula, o kristal na sala-sala, bilang resulta ng pagkilos sa pagitan ng mga atomo mga puwersang elektrikal atraksyon.

Ito ang pakikipag-ugnayan ng lahat ng mga electron at lahat ng nuclei, na humahantong sa pagbuo ng isang matatag, polyatomic system (radical, molekular na ion, molekula, kristal).

Ang pagbubuklod ng kemikal ay isinasagawa ng mga electron ng valence. Sa pamamagitan ng modernong ideya ang kemikal na bono ay electronic sa kalikasan, ngunit ito ay isinasagawa sa iba't ibang paraan. Samakatuwid, mayroong tatlong pangunahing uri ng mga bono ng kemikal: covalent, ionic, metal Sa pagitan ng mga molekula ay bumangon hydrogen bond, at mangyari mga pakikipag-ugnayan ng van der Waals.

Ang mga pangunahing katangian ng isang kemikal na bono ay:

- haba ng bono - ay ang internuclear na distansya sa pagitan ng mga kemikal na nakagapos na mga atomo.

Depende ito sa likas na katangian ng mga nakikipag-ugnayan na mga atomo at sa multiplicity ng bono. Sa pagtaas ng multiplicity, bumababa ang haba ng bono, at, dahil dito, tumataas ang lakas nito;

- bond multiplicity - ay tinutukoy ng bilang ng mga pares ng elektron na nag-uugnay sa dalawang atomo. Habang tumataas ang multiplicity, tumataas ang nagbubuklod na enerhiya;

- anggulo ng koneksyon- ang anggulo sa pagitan ng mga haka-haka na tuwid na linya na dumadaan sa nuclei ng dalawang magkakaugnay na kemikal na magkakaugnay na mga atomo;

Binding energy E CB - ito ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagbuo ng bono na ito at ginugugol sa pagsira nito, kJ / mol.

covalent bond - Isang kemikal na bono na nabuo sa pamamagitan ng pagbabahagi ng isang pares ng mga electron na may dalawang atomo.

Ang paliwanag ng kemikal na bono sa pamamagitan ng paglitaw ng mga karaniwang pares ng elektron sa pagitan ng mga atomo ang naging batayan ng spin theory ng valence, ang tool kung saan ay paraan ng valence bond (MVS) , natuklasan ni Lewis noong 1916. Para sa quantum mechanical na paglalarawan ng kemikal na bono at ang istraktura ng mga molekula, isa pang paraan ang ginagamit - molecular orbital method (MMO) .

Paraan ng Valence bond

Ang mga pangunahing prinsipyo ng pagbuo ng isang kemikal na bono ayon sa MVS:

1. Nabubuo ang isang kemikal na bono dahil sa mga electron ng valence (walang paired).

2. Mga electron na may antiparallel spin na kabilang sa dalawa iba't ibang mga atomo, maging karaniwan.

3. Ang isang kemikal na bono ay nabuo lamang kung, kapag ang dalawa o higit pang mga atomo ay lumalapit sa isa't isa, ang kabuuang enerhiya ng sistema ay bumababa.

4. Ang mga pangunahing pwersang kumikilos sa molekula ay de-koryente, pinagmulan ng Coulomb.

5. Ang koneksyon ay mas malakas kaysa sa higit pa nagsasapawan ang mga nag-uugnay na ulap ng elektron.

Mayroong dalawang mekanismo ng pagbuo covalent bond:

mekanismo ng palitan. Ang komunikasyon ay nabuo sa pamamagitan ng pagsasapanlipunan mga electron ng valence dalawang neutral na atomo. Ang bawat atom ay nagbibigay ng isang hindi pares na elektron sa isang karaniwang pares ng elektron:

kanin. 7. Mekanismo ng pagpapalitan para sa pagbuo ng isang covalent bond: a- non-polar; b- polar

Mekanismo ng donor-acceptor. Ang isang atom (donor) ay nagbibigay ng isang pares ng elektron, at ang isa pang atom (acceptor) ay nagbibigay ng isang walang laman na orbital para sa pares na ito.

mga koneksyon, nakapag-aral ayon sa mekanismo ng donor-acceptor, nabibilang sa mga kumplikadong compound

kanin. 8. Donor-acceptor na mekanismo ng covalent bond formation

Ang isang covalent bond ay may ilang mga katangian.

Saturability - ari-arian ng mga atomo upang mabuo nang mahigpit tiyak na numero mga covalent bond. Dahil sa saturation ng mga bono, ang mga molekula ay may isang tiyak na komposisyon.

Oryentasyon - t . e. ang koneksyon ay nabuo sa direksyon ng maximum na overlap ng mga ulap ng elektron . Kaugnay ng linyang nag-uugnay sa mga sentro ng mga atomo na bumubuo ng isang bono, mayroong: σ at π (Larawan 9): σ-bond - nabuo sa pamamagitan ng pag-overlay ng AO sa kahabaan ng linya na nag-uugnay sa mga sentro ng nakikipag-ugnayan na mga atomo; Ang π-bond ay isang bono na nangyayari sa direksyon ng isang axis na patayo sa tuwid na linya na nagkokonekta sa nuclei ng isang atom. Tinutukoy ang direksyon ng komunikasyon spatial na istraktura mga molekula, ibig sabihin, ang kanilang geometriko na hugis. hybridization - ito ay isang pagbabago sa hugis ng ilang mga orbital sa pagbuo ng isang covalent bond upang makamit ang isang mas mahusay na overlap ng mga orbital. Ang kemikal na bono na nabuo na may partisipasyon ng mga electron ng hybrid orbitals ay mas malakas kaysa sa bond na may partisipasyon ng mga electron ng non-hybrid s- at p-orbitals, dahil may higit na overlap. Makilala ang mga sumusunod na uri hybridization (Larawan 10, Talahanayan 31): sp hybridization - ang isang s-orbital at isang p-orbital ay nagiging dalawang magkaparehong "hybrid" na orbital, ang anggulo sa pagitan ng mga axes na kung saan ay 180°. Ang mga molekula kung saan nangyayari ang sp hybridization ay may linear geometry (BeCl 2).

sp 2 hybridization- isang s-orbital at dalawang p-orbital ay nagiging tatlong magkaparehong "hybrid" na orbital, ang anggulo sa pagitan ng mga axes na kung saan ay 120°. Ang mga molekula kung saan isinasagawa ang sp 2 hybridization ay may patag na geometry (BF 3, AlCl 3).

sp 3-hybridization- isang s-orbital at tatlong p-orbital ay nagiging apat na magkaparehong "hybrid" na orbital, ang anggulo sa pagitan ng mga axes ay 109 ° 28 ". Ang mga molekula kung saan nangyayari ang sp 3 hybridization ay may tetrahedral geometry (CH 4 , NH3).

kanin. 10. Mga uri ng hybridization mga orbital ng valence: isang - sp-hybridization ng valence orbitals; b - sp2- hybridization ng valence orbitals; sa - sp 3 - hybridization ng valence orbitals

Ang Swiss physicist na si W. Pauli noong 1925 ay nagtatag na sa isang atom sa isang orbital ay hindi maaaring magkaroon ng higit sa dalawang electron na may magkasalungat (antiparallel) spins (isinalin mula sa Ingles bilang "spindle"), iyon ay, mayroon silang mga katangian na maaaring kondisyonal na kinakatawan ang sarili bilang ang pag-ikot ng isang electron sa paligid ng haka-haka na axis nito: clockwise o counterclockwise. Ang prinsipyong ito ay tinatawag na prinsipyong Pauli.

Kung mayroong isang electron sa orbital, kung gayon ito ay tinatawag na hindi ipinares, kung mayroong dalawa, kung gayon ang mga ito ay ipinares na mga electron, iyon ay, mga electron na may kabaligtaran na mga spin.

Ang Figure 5 ay nagpapakita ng isang diagram ng paghahati ng mga antas ng enerhiya sa mga sublevel.

Ang S-orbital, tulad ng alam mo na, ay spherical. Ang electron ng hydrogen atom (s = 1) ay matatagpuan sa orbital na ito at hindi ipinares. Samakatuwid ito elektronikong pormula o ang electronic configuration ay isusulat ng ganito: 1s 1 . Sa mga elektronikong formula, ang numero ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik (1 ...), Latin na titik tukuyin ang sublevel (uri ng orbital), at ang numero, na nakasulat sa kanang itaas ng titik (bilang exponent), ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa sublevel.

Para sa isang helium atom, He, na mayroong dalawang magkapares na electron sa parehong s-orbital, ang formula na ito ay: 1s 2 .

Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas.

Ang pangalawang antas ng enerhiya (n = 2) ay may apat na orbital: isa s at tatlong p. Ang pangalawang antas na mga s-orbital electron (2s-orbital) ay may mas mataas na enerhiya, dahil ang mga ito ay nasa mas malaking distansya mula sa nucleus kaysa sa 1s-orbital na mga electron (n = 2).

Sa pangkalahatan, para sa bawat halaga ng n, mayroong isang s-orbital, ngunit may katumbas na halaga ng enerhiya ng elektron sa loob nito at, samakatuwid, na may katumbas na diameter, lumalaki habang ang halaga ng n ay tumataas.

Ang R-orbital ay hugis tulad ng isang dumbbell o isang figure na walo. Ang lahat ng tatlong p-orbital ay matatagpuan sa atom na pare-parehong patayo kasama ang mga spatial na coordinate na iginuhit sa pamamagitan ng nucleus ng atom. Dapat itong muling bigyang-diin na ang bawat antas ng enerhiya (electronic layer), simula sa n = 2, ay may tatlong p-orbitals. Habang tumataas ang halaga ng n, ang mga electron ay sumasakop sa mga p-orbital na matatagpuan sa malalayong distansya mula sa nucleus at nakadirekta sa x, y, at z axes.

Para sa mga elemento ng ikalawang yugto (n = 2), una ang isang β-orbital ay napunan, at pagkatapos ay tatlong p-orbital. Electronic formula 1l: 1s 2 2s 1. Ang electron ay mas mahinang nakagapos sa nucleus ng atom, kaya ang lithium atom ay madaling maibigay ito (tulad ng naaalala mo, ang prosesong ito ay tinatawag na oksihenasyon), na nagiging Li + ion.

Sa beryllium atom Be 0, ang ikaapat na electron ay matatagpuan din sa 2s orbital: 1s 2 2s 2 . Ang dalawang panlabas na electron ng beryllium atom ay madaling natanggal - Ang Be 0 ay na-oxidized sa Be 2+ cation.

Sa boron atom, ang ikalimang electron ay sumasakop sa isang 2p orbital: 1s 2 2s 2 2p 1. Dagdag pa, ang mga atomo C, N, O, E ay puno ng 2p orbitals, na nagtatapos sa noble gas neon: 1s 2 2s 2 2p 6.

Para sa mga elemento ng ikatlong yugto, ang Sv- at Sp-orbitals ay napuno, ayon sa pagkakabanggit. Limang d-orbital ng ikatlong antas ang nananatiling libre:

Minsan, sa mga diagram na naglalarawan ng pamamahagi ng mga electron sa mga atomo, ang bilang lamang ng mga electron sa bawat antas ng enerhiya ay ipinahiwatig, iyon ay, isinulat nila ang mga pinaikling elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal, sa kaibahan sa buong elektronikong mga formula na ibinigay sa itaas.

Para sa mga elemento ng malalaking panahon (ika-apat at ikalima), ang unang dalawang electron ay sumasakop sa ika-4 at ika-5 orbital, ayon sa pagkakabanggit: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Simula sa ikatlong elemento ng bawat mahabang panahon, ang susunod na sampung electron ay mapupunta sa nakaraang 3d- at 4d-orbitals, ayon sa pagkakabanggit (para sa mga elemento ng pangalawang subgroup): 23 V 2, 8, 11, 2; 26 Tr 2, 8, 14, 2; 40 Zr 2, 8, 18, 10, 2; 43 Tr 2, 8, 18, 13, 2. Bilang panuntunan, kapag napunan ang nakaraang d-sublevel, magsisimulang punan ang panlabas (4p- at 5p, ayon sa pagkakabanggit) p-sublevel.

Para sa mga elemento ng malalaking panahon - ang ikaanim at ang hindi kumpletong ikapito - ang mga antas ng elektroniko at sublevel ay puno ng mga electron, bilang panuntunan, tulad ng sumusunod: ang unang dalawang electron ay pupunta sa panlabas na β-sublevel: 56 Ba 2, 8, 18, 18, 8, 2; 87Gr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; ang susunod na isang electron (para sa Na at Ac) sa nauna (p-sublevel: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 at 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Pagkatapos ang susunod na 14 na electron ay mapupunta sa ikatlong antas ng enerhiya mula sa labas sa 4f at 5f orbitals, ayon sa pagkakabanggit, para sa lanthanides at actinides.

Pagkatapos ang pangalawang antas ng enerhiya sa labas (d-sublevel) ay magsisimulang mabuo muli: para sa mga elemento ng pangalawang subgroup: 73 Ta 2, 8.18, 32.11, 2; 104 Rf 2, 8.18, 32, 32.10, 2 - at, sa wakas, pagkatapos lamang ng kumpletong pagpuno ng kasalukuyang antas na may sampung electron ay muling mapupuno ang panlabas na p-sublevel:

86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.

Kadalasan ang istraktura mga shell ng elektron ang mga atom ay inilalarawan gamit ang enerhiya o mga quantum cell - isinusulat nila ang tinatawag na mga graphic electronic formula. Para sa rekord na ito, ang sumusunod na notasyon ay ginagamit: ang bawat quantum cell ay tinutukoy ng isang cell na tumutugma sa isang orbital; ang bawat elektron ay ipinahiwatig ng isang arrow na tumutugma sa direksyon ng pag-ikot. Kapag nagsusulat ng isang graphical na electronic formula, dalawang panuntunan ang dapat tandaan: ang prinsipyo ng Pauli, ayon sa kung saan maaaring mayroong hindi hihigit sa dalawang electron sa isang cell (mga orbital, ngunit may mga antiparallel spins), at ang panuntunan ng F. Hund, ayon sa kung aling mga electron sumasakop sa mga libreng cell (orbital), ay matatagpuan sa mga ito nang paisa-isa at mayroon sa parehong oras parehong halaga iikot, at pagkatapos lamang sila ay magkapares, ngunit sa kasong ito, ayon sa prinsipyo ng Pauli, ang mga pag-ikot ay magiging magkasalungat na direksyon.

Sa konklusyon, muli nating isaalang-alang ang pagmamapa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento sa mga panahon ng D. I. Mendeleev system. Ang mga scheme ng elektronikong istraktura ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga elektronikong layer (mga antas ng enerhiya).

Sa isang helium atom, ang unang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 2 electron.

Ang hydrogen at helium ay mga s-element; ang mga atomo na ito ay may s-orbital na puno ng mga electron.

Mga elemento ng ikalawang yugto

Para sa lahat ng elemento ng ikalawang yugto, ang unang layer ng elektron ay napuno at ang mga electron ay pinupuno ang mga e- at p-orbital ng pangalawang layer ng elektron alinsunod sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya (unang s-, at pagkatapos ay p) at ang mga patakaran nina Pauli at Hund (Talahanayan 2).

Sa neon atom, ang pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 8 mga electron.

Talahanayan 2 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikalawang yugto

Ang dulo ng mesa. 2

Li, Be ay mga β-elemento.

Ang B, C, N, O, F, Ne ay mga p-elemento; ang mga atomo na ito ay may mga p-orbital na puno ng mga electron.

Mga elemento ng ikatlong yugto

Para sa mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto, ang una at pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto; samakatuwid, ang ikatlong layer ng elektron ay napuno, kung saan maaaring sakupin ng mga electron ang 3s, 3p, at 3d na mga sublevel (Talahanayan 3).

Talahanayan 3 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto

Ang isang 3s-electron orbital ay nakumpleto sa magnesium atom. Ang Na at Mg ay mga s-elemento.

Mayroong 8 electron sa panlabas na layer (ang ikatlong layer ng electron) sa argon atom. Bilang isang panlabas na layer, ito ay kumpleto, ngunit sa kabuuan, sa ikatlong layer ng elektron, tulad ng alam mo na, maaaring mayroong 18 mga electron, na nangangahulugan na ang mga elemento ng ikatlong yugto ay may hindi napunong 3d na mga orbital.

Ang lahat ng mga elemento mula Al hanggang Ar ay mga p-elemento. Ang mga s- at p-element ay bumubuo sa mga pangunahing subgroup sa Periodic system.

Lumilitaw ang ikaapat na layer ng electron sa potassium at calcium atoms, at ang 4s sublevel ay napupunan (Talahanayan 4), dahil mas mababa ang enerhiya nito kaysa sa 3d sublevel. Upang gawing simple ang mga graphical na elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento ng ika-apat na yugto: 1) tinutukoy namin ang may kondisyong graphical na electronic formula ng argon tulad ng sumusunod:
Ar;

2) hindi namin ilarawan ang mga sublevel na hindi napunan para sa mga atom na ito.

Talahanayan 4 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikaapat na panahon

K, Ca - s-elemento na kasama sa mga pangunahing subgroup. Para sa mga atomo mula Sc hanggang Zn, ang 3d sublevel ay puno ng mga electron. Ito ay mga 3d na elemento. Ang mga ito ay kasama sa pangalawang subgroup, mayroon silang pre-external na layer ng elektron na puno, tinutukoy sila bilang mga elemento ng paglipat.

Bigyang-pansin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng chromium at tanso na mga atomo. Sa kanila, ang isang "pagkabigo" ng isang elektron mula sa 4n- hanggang sa 3d sublevel ay nangyayari, na ipinaliwanag ng higit na katatagan ng enerhiya ng mga nagresultang elektronikong pagsasaayos 3d 5 at 3d 10:

Sa zinc atom, ang ikatlong layer ng elektron ay kumpleto - lahat ng 3s, 3p at 3d na mga sublevel ay napuno dito, sa kabuuan mayroong 18 mga electron sa kanila.

Sa mga elementong sumusunod sa zinc, ang ikaapat na layer ng elektron, ang 4p sublevel, ay patuloy na pinupuno: Ang mga elemento mula Ga hanggang Kr ay mga p-elemento.

Ang panlabas na layer (ikaapat) ng krypton atom ay kumpleto at may 8 electron. Ngunit sa ikaapat na layer ng elektron, tulad ng alam mo, maaaring mayroong 32 mga electron; ang 4d at 4f sublevel ng krypton atom ay nananatiling hindi napupunan.

Ang mga elemento ng ikalimang yugto ay pinupuno ang mga sublevel sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 5s-> 4d -> 5p. At mayroon ding mga pagbubukod na nauugnay sa "pagkabigo" ng mga electron, sa 41 Nb, 42 MO, atbp.

Sa ikaanim at ikapitong yugto, lumilitaw ang mga elemento, iyon ay, mga elemento kung saan ang 4f at 5f sublevel ng ikatlong panlabas na electronic na layer ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga elemento ng 4f ay tinatawag na lanthanides.

Ang 5f-element ay tinatawag na actinides.

Ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong sublevel sa mga atomo ng mga elemento ng ikaanim na panahon: 55 Сs at 56 Ва - 6s-elemento;

57 La... 6s 2 5d 1 - 5d elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elemento; 72 Hf - 80 Hg - 5d na elemento; 81 Tl - 86 Rn - 6p na elemento. Ngunit kahit dito mayroong mga elemento kung saan ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ay "lumabag" orbital ng elektron, na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahati at ganap na napuno ng mga f sublevel, iyon ay, nf 7 at nf 14 .

Depende sa kung aling sublevel ng atom ang huling napuno ng mga electron, lahat ng elemento, gaya ng naintindihan mo na, ay nahahati sa apat na elektronikong pamilya o mga bloke (Larawan 7).

1) s-Mga Elemento; ang β-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga s-elemento ay kinabibilangan ng hydrogen, helium at mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II;

2) mga p-elemento; ang p-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga elemento ng p ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng III-VIII na grupo;

3) d-elemento; ang d-sublevel ng preexternal na antas ng atom ay puno ng mga electron; Kasama sa mga elemento ng d ang mga elemento ng pangalawang subgroup ng mga pangkat I-VIII, iyon ay, mga elemento ng intercalated na dekada ng malalaking yugto na matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element. Tinatawag din silang mga elemento ng paglipat;

4) f-element, ang f-sublevel ng ikatlong labas na antas ng atom ay puno ng mga electron; kabilang dito ang lanthanides at actinides.

1. Ano ang mangyayari kung hindi iginagalang ang prinsipyo ni Pauli?

2. Ano ang mangyayari kung hindi igagalang ang pamumuno ni Hund?

3. Gumawa ng mga diagram ng electronic structure, electronic formula at graphic na electronic formula ng mga atom ng mga sumusunod na elemento ng kemikal: Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Ra.

4. Isulat ang electronic formula para sa elemento #110 gamit ang simbolo para sa kaukulang noble gas.

5. Ano ang "kabiguan" ng isang electron? Magbigay ng mga halimbawa ng mga elemento kung saan naobserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, isulat ang kanilang mga electronic formula.

6. Paano tinutukoy ang pag-aari ng isang kemikal na elemento sa isa o ibang elektronikong pamilya?

7. Paghambingin ang electronic at graphic na electronic formula ng sulfur atom. Ano Karagdagang impormasyon naglalaman ng huling formula?

Ang komposisyon ng atom.

Ang isang atom ay binubuo ng atomic nucleus at shell ng elektron.

Ang nucleus ng isang atom ay binubuo ng mga proton ( p+) at mga neutron ( n 0). Karamihan sa mga atomo ng hydrogen ay may iisang proton nucleus.

Bilang ng mga proton N(p+) ay katumbas ng nuclear charge ( Z) at ang ordinal na bilang ng elemento sa natural na serye ng mga elemento (at sa periodic system ng mga elemento).

N(p +) = Z

Ang kabuuan ng bilang ng mga neutron N(n 0), na tinutukoy lamang ng titik N, at ang bilang ng mga proton Z tinawag Pangkalahatang numero at may marka ng titik PERO.

A = Z + N

Ang electron shell ng isang atom ay binubuo ng mga electron na gumagalaw sa paligid ng nucleus ( e -).

Bilang ng mga electron N(e-) sa electron shell ng isang neutral na atom ay katumbas ng bilang ng mga proton Z sa kaibuturan nito.

Ang masa ng isang proton ay humigit-kumulang katumbas ng masa ng isang neutron at 1840 beses mas masa electron, kaya ang masa ng isang atom ay halos katumbas ng masa ng nucleus.

Ang hugis ng isang atom ay spherical. Mga 100,000 beses ang core radius mas mababa sa radius atom.

Elemento ng kemikal- uri ng mga atomo (set ng mga atomo) na may parehong nuclear charge (na may parehong bilang ng mga proton sa nucleus).

Isotope- isang set ng mga atom ng isang elemento na may parehong bilang ng mga neutron sa nucleus (o isang uri ng mga atomo na may parehong bilang ng mga proton at parehong bilang ng mga neutron sa nucleus).

Ang iba't ibang isotopes ay naiiba sa bawat isa sa bilang ng mga neutron sa nuclei ng kanilang mga atomo.

Pagtatalaga ng isang atom o isotope: (E - simbolo ng elemento), halimbawa: .

Ang istraktura ng shell ng elektron ng atom

atomic orbital ay ang estado ng isang electron sa isang atom. Simbolo ng orbital - . Ang bawat orbital ay tumutugma sa isang electron cloud.

Ang mga orbital ng mga tunay na atomo sa lupa (hindi nasasabik) ay may apat na uri: s, p, d at f.

elektronikong ulap- ang bahagi ng espasyo kung saan matatagpuan ang isang electron na may posibilidad na 90 (o higit pa) na porsyento.

Tandaan: minsan mga konsepto " atomic orbital" at "electron cloud" ay hindi nakikilala, na tinatawag ang isa at ang isa pang "atomic orbital".

Ang electron shell ng isang atom ay layered. Electronic na layer nabuo ng mga ulap ng elektron na may parehong laki. Mga orbital ng isang anyo ng layer antas ng electronic ("enerhiya"), ang kanilang mga enerhiya ay pareho para sa hydrogen atom, ngunit naiiba para sa iba pang mga atom.

Ang mga orbital ng parehong antas ay pinagsama-sama sa elektroniko (enerhiya) mga sublevel:
s- sublevel (binubuo ng isa s-orbital), simbolo - .
p sublevel (binubuo ng tatlo p
d sublevel (binubuo ng lima d-orbital), simbolo - .
f sublevel (binubuo ng pito f-orbital), simbolo - .

Ang mga enerhiya ng mga orbital ng parehong sublevel ay pareho.

Kapag nagtatalaga ng mga sublevel, ang bilang ng layer (electronic level) ay idinaragdag sa sublevel na simbolo, halimbawa: 2 s, 3p, 5d ibig sabihin s- sublevel ng ikalawang antas, p- sublevel ng ikatlong antas, d- sublevel ng ikalimang antas.

Ang kabuuang bilang ng mga sublevel sa isang level ay katumbas ng level number n. Ang kabuuang bilang ng mga orbital sa isang antas ay n 2. Alinsunod dito, kabuuang bilang ulap sa isang layer ay din n 2 .

Mga pagtatalaga: - libreng orbital (walang mga electron), - orbital na may hindi magkapares na electron, - orbital na may pares ng elektron(na may dalawang electron).

Ang pagkakasunud-sunod kung saan pinupunan ng mga electron ang mga orbital ng isang atom ay tinutukoy ng tatlong batas ng kalikasan (ibinibigay ang mga formula sa isang pinasimpleng paraan):

1. Ang prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya - pinupuno ng mga electron ang mga orbital sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng enerhiya ng mga orbital.

2. Ang prinsipyo ni Pauli - hindi maaaring higit sa dalawang electron sa isang orbital.

3. Hund's rule - sa loob ng sublevel, unang pinupunan ng mga electron ang mga libreng orbital (isa-isa), at pagkatapos lamang nito ay bumubuo sila ng mga pares ng elektron.

Ang kabuuang bilang ng mga electron bawat antas ng elektroniko(o sa layer ng elektron) ay 2 n 2 .

Ang pamamahagi ng mga sublevel sa pamamagitan ng enerhiya ay ipinahayag sa susunod (sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng enerhiya):

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p ...

Biswal, ang pagkakasunud-sunod na ito ay ipinahayag ng diagram ng enerhiya:

Ang pamamahagi ng mga electron ng isang atom ayon sa mga antas, sublevel at orbital (electronic configuration ng isang atom) ay maaaring ilarawan sa anyo ng isang electronic formula, isang energy diagram, o, mas simple, sa anyo ng isang electron layer diagram (" elektronikong diagram").

Mga halimbawa ng elektronikong istruktura ng mga atomo:

Valence electron- mga electron ng isang atom na maaaring makilahok sa pagbuo ng mga bono ng kemikal. Ang bawat atom ay mayroong lahat mga panlabas na electron kasama ang mga pre-outer electron na ang enerhiya ay mas malaki kaysa sa mga panlabas. Halimbawa: Ang atom ng Ca ay may 4 na panlabas na electron s 2, sila rin ay valence; ang Fe atom ay may mga panlabas na electron - 4 s 2 pero meron siyang 3 d 6, kaya ang iron atom ay may 8 valence electron. Ang valence electronic formula ng calcium atom ay 4 s 2, at mga iron atoms - 4 s 2 3d 6 .

Pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev
(natural na sistema ng mga elemento ng kemikal)

Pana-panahong batas ng mga elemento ng kemikal(modernong pagbabalangkas): mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang simple at kumplikadong mga sangkap, na nabuo ng mga ito, ay nasa pana-panahong pagdepende sa halaga ng singil mula sa atomic nuclei.

Sistemang pana-panahon- graphical na pagpapahayag ng periodic law.

Likas na hanay ng mga elemento ng kemikal- isang bilang ng mga elemento ng kemikal, na binuo ayon sa pagtaas ng bilang ng mga proton sa nuclei ng kanilang mga atomo, o, kung ano ang pareho, ayon sa pagtaas ng mga singil ng nuclei ng mga atomo na ito. Ang ordinal na numero ng elemento sa row na ito ay katumbas ng bilang mga proton sa nucleus ng anumang atom ng elementong iyon.

Ang talahanayan ng mga elemento ng kemikal ay binuo sa pamamagitan ng "pagputol" ng natural na serye ng mga elemento ng kemikal mga panahon(mga pahalang na hilera ng talahanayan) at mga pagpapangkat (mga patayong column ng talahanayan) ng mga elementong may katulad elektronikong istraktura mga atomo.

Depende sa kung paano pinagsama-sama ang mga elemento sa mga grupo, maaaring maging isang talahanayan mahabang panahon(Ang mga elemento na may parehong bilang at uri ng valence electron ay kinokolekta sa mga grupo) at panandalian(Ang mga elemento na may parehong bilang ng mga valence electron ay kinokolekta sa mga grupo).

Ang mga pangkat ng maikling period table ay nahahati sa mga subgroup ( pangunahing at side effects), kasabay ng mga pangkat ng long-period table.

Lahat ng mga atomo ng mga elemento ng parehong panahon ang parehong numero mga elektronikong layer, katumbas ng bilang ng panahon.

Ang bilang ng mga elemento sa mga panahon: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Karamihan sa mga elemento ng ikawalong panahon ay nakuha nang artipisyal, ang mga huling elemento ng panahong ito ay hindi pa na-synthesize. Ang lahat ng mga yugto, maliban sa una, ay nagsisimula sa elementong bumubuo alkali na metal(Li, Na, K, atbp.) at nagtatapos sa isang marangal na elemento ng gas (He, Ne, Ar, Kr, atbp.).

Sa talahanayan ng maikling panahon - walong grupo, ang bawat isa ay nahahati sa dalawang subgroup (pangunahin at pangalawa), sa talahanayan ng mahabang panahon - labing-anim na grupo, na binibilang sa mga Roman numeral na may mga titik A o B, halimbawa: IA, IIIB, VIA, VIIB. Ang Group IA ng long period table ay tumutugma sa pangunahing subgroup ng unang grupo ng short period table; Pangkat VIIB - pangalawang subgroup ikapitong pangkat: ang natitira - katulad.

Ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal ay natural na nagbabago sa mga grupo at panahon.

Sa mga panahon (na may pagtaas ng serial number)

• tumataas ang nuclear charge
• ang bilang ng mga panlabas na electron ay tumataas,
• bumababa ang radius ng mga atomo,
• ang lakas ng bono ng mga electron na may nucleus ay tumataas (enerhiya ng ionization),
• tumataas ang electronegativity.
• tumindi mga katangian ng oxidizing mga simpleng sangkap ("non-metallicity"),
• ang pagbabawas ng mga katangian ng mga simpleng sangkap ("metallicity") ay humina,
• nagpapahina sa pangunahing katangian ng hydroxides at ang kaukulang mga oxide,
• ang acidic na katangian ng hydroxides at kaukulang mga oxide ay tumataas.

Sa mga pangkat (na may tumataas na serial number)

• tumataas ang nuclear charge
• ang radius ng mga atom ay tumataas (lamang sa A-groups),
• bumababa ang lakas ng bono sa pagitan ng mga electron at nucleus (enerhiya ng ionization; sa mga A-group lamang),
• bumababa ang electronegativity (sa mga A-group lamang),
• pahinain ang oxidizing properties ng mga simpleng substance ("non-metallicity"; tanging sa A-groups),
• ang pagbabawas ng mga katangian ng mga simpleng sangkap ay pinahusay ("metallicity"; lamang sa A-groups),
• ang pangunahing katangian ng hydroxides at ang kaukulang mga oxide ay tumataas (lamang sa A-groups),
• ang acidic na kalikasan ng hydroxides at ang kaukulang mga oxide ay humina (lamang sa A-groups),
• bumababa ang katatagan mga compound ng hydrogen(tumayo sila pagbabawas ng aktibidad; lamang sa A-groups).

Mga gawain at pagsusulit sa paksang "Paksa 9. "Ang istraktura ng atom. Pana-panahong batas at pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev (PSCE)"."

• Pana-panahong Batas - Pana-panahong batas at istruktura ng mga atom Grade 8–9
  Dapat mong malaman: ang mga batas ng pagpuno ng mga orbital ng mga electron (prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya, prinsipyo ni Pauli, panuntunan ni Hund), ang istraktura ng pana-panahong sistema ng mga elemento.

  Dapat mong: matukoy ang komposisyon ng isang atom sa pamamagitan ng posisyon ng isang elemento sa periodic system, at, sa kabaligtaran, makahanap ng isang elemento sa periodic system, alam ang komposisyon nito; ilarawan ang structure diagram, ang electronic configuration ng isang atom, ion, at, sa kabaligtaran, matukoy ang posisyon ng isang kemikal na elemento sa PSCE mula sa diagram at electronic configuration; kilalanin ang elemento at ang mga sangkap na nabubuo nito ayon sa posisyon nito sa PSCE; matukoy ang mga pagbabago sa radius ng mga atomo, ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal at ang mga sangkap na nabuo sa loob ng isang panahon at isang pangunahing subgroup ng periodic system.

  Halimbawa 1 Tukuyin ang bilang ng mga orbital sa ikatlong antas ng elektroniko. Ano ang mga orbital na ito?
  Upang matukoy ang bilang ng mga orbital, ginagamit namin ang formula N orbital = n 2, kung saan n- numero ng antas. N orbital = 3 2 = 9. Isa 3 s-, tatlo 3 p- at lima 3 d-mga orbital.

  Halimbawa 2 Tukuyin ang atom kung aling elemento ang may electronic formula 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .
  Upang matukoy kung aling elemento ito, kailangan mong malaman kung ano ito. serial number, na katumbas ng kabuuang bilang ng mga electron sa atom. AT kasong ito: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Ito ay aluminyo.

  Matapos matiyak na ang lahat ng kailangan mo ay natutunan, magpatuloy sa mga gawain. Hangad namin ang tagumpay mo.

  
  Inirerekomendang literatura:
  • O. S. Gabrielyan at iba pa. Chemistry, ika-11 baitang. M., Bustard, 2002;
  • G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Chemistry 11 mga cell. M., Edukasyon, 2001.

Alamin natin kung paano isulat ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal. Ang tanong na ito ay mahalaga at may kaugnayan, dahil nagbibigay ito ng ideya hindi lamang tungkol sa istraktura, kundi pati na rin tungkol sa di-umano'y pisikal at mga katangian ng kemikal ang atom na pinag-uusapan.

Mga panuntunan sa compilation

Upang makabuo ng isang graphical at electronic na formula ng isang elemento ng kemikal, kinakailangan na magkaroon ng ideya ng teorya ng istraktura ng atom. Upang magsimula, mayroong dalawang pangunahing bahagi ng isang atom: ang nucleus at ang mga negatibong electron. Kasama sa nucleus ang mga neutron, na walang singil, pati na rin ang mga proton, na may positibong singil.

Tinatalakay kung paano bumuo at matukoy ang elektronikong formula ng isang elemento ng kemikal, tandaan namin na upang mahanap ang bilang ng mga proton sa nucleus, kinakailangan ang periodic system ng Mendeleev.

Ang bilang ng isang elemento sa pagkakasunud-sunod ay tumutugma sa bilang ng mga proton sa nucleus nito. Ang bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang atom ay nagpapakilala sa bilang ng mga layer ng enerhiya kung saan matatagpuan ang mga electron.

Upang matukoy ang bilang ng mga neutron na walang singil sa kuryente, kinakailangan na ibawas ang serial number nito (ang bilang ng mga proton) mula sa halaga ng kamag-anak na masa ng isang atom ng isang elemento.

Pagtuturo

Upang maunawaan kung paano buuin ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal, isaalang-alang ang panuntunan sa pagpuno negatibong mga particle mga sublevel na binuo ni Klechkovsky.

Depende kung magkano ang stock libreng Enerhiya may mga libreng orbital, isang serye ang iginuhit na nagpapakilala sa pagkakasunud-sunod kung saan ang mga antas ay puno ng mga electron.

Ang bawat orbital ay naglalaman lamang ng dalawang electron, na nakaayos sa mga antiparallel spins.

Upang maipahayag ang istraktura ng mga shell ng elektron, ginagamit ang mga graphic na formula. Ano ang hitsura ng mga elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal? Paano gumawa ng mga graphic na opsyon? Ang mga tanong na ito ay kasama sa kurso sa paaralan chemistry, kaya tingnan natin ang mga ito.

Umiiral tiyak na matris(base), na ginagamit sa paghahanda mga graphic na formula. Ang s-orbital ay nailalarawan sa pamamagitan lamang ng isang quantum cell, kung saan ang dalawang electron ay matatagpuan sa tapat ng bawat isa. sila sa graphical na anyo ay ipinahiwatig ng mga arrow. Para sa p orbital, tatlong mga cell ang inilalarawan, ang bawat isa ay naglalaman din ng dalawang electron, sampung electron ay matatagpuan sa d orbital, at f ay puno ng labing-apat na electron.

Mga halimbawa ng pag-compile ng mga electronic formula

Ipagpatuloy natin ang pag-uusap tungkol sa kung paano buuin ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal. Halimbawa, kailangan mong gumawa ng graphical at electronic na formula para sa elementong mangganeso. Una, tinutukoy namin ang posisyon ng elementong ito sa periodic system. Mayroon itong atomic number na 25, kaya mayroong 25 electron sa isang atom. Ang Manganese ay isang elemento ng ika-apat na yugto, samakatuwid, mayroon itong apat na antas ng enerhiya.

Paano isulat ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal? Isinulat namin ang tanda ng elemento, pati na rin ang ordinal na numero nito. Gamit ang panuntunang Klechkovsky, namamahagi kami ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel. Sunud-sunod naming inaayos ang mga ito sa una, pangalawa, at pangatlong antas, na naglalagay ng dalawang electron sa bawat cell.

Pagkatapos ay ibubuod namin ang mga ito, nakakakuha ng 20 piraso. Tatlong antas sa nang buo napuno ng mga electron, at ang pang-apat ay may limang electron na lang ang natitira. Isinasaalang-alang na ang bawat uri ng orbital ay may sariling reserbang enerhiya, ibinabahagi namin ang natitirang mga electron sa 4s at 3d na mga sublevel. Bilang resulta, ang natapos na electron-graphic na formula para sa manganese atom ay may sumusunod na anyo:

1s2/2s2, 2p6/3s2, 3p6/4s2, 3d3

Praktikal na halaga

Sa tulong ng mga electron-graphic na formula, malinaw mong makikita ang bilang ng mga libre (walang paired) na electron na tumutukoy sa valence ng isang partikular na elemento ng kemikal.

Nag-aalok kami ng isang pangkalahatang algorithm ng mga aksyon, sa tulong kung saan maaari kang bumuo ng mga electronic graphic na formula ng anumang mga atom na matatagpuan sa periodic table.

Ang unang hakbang ay upang matukoy ang bilang ng mga electron gamit ang periodic table. Ang numero ng panahon ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga antas ng enerhiya.

Pagmamay ari ni tiyak na grupo nauugnay sa bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya. Ang mga antas ay nahahati sa mga sublevel, na pinunan ayon sa tuntunin ng Klechkovsky.

Konklusyon

Upang matukoy mga posibilidad ng valence ng anumang elemento ng kemikal na matatagpuan sa periodic table, kinakailangan na gumuhit ng electron-graphic formula ng atom nito. Ang algorithm na ibinigay sa itaas ay magpapahintulot sa iyo na makayanan ang gawain, upang matukoy ang posibleng kemikal at pisikal na katangian atom.

Ang gawain ng pag-compile ng electronic formula ng isang elemento ng kemikal ay hindi ang pinakamadali.

Kaya, ang algorithm para sa pag-compile ng mga elektronikong formula ng mga elemento ay ang mga sumusunod:

• Una, isulat namin ang tanda ng chem. elemento, kung saan sa ibaba sa kaliwa ng sign ipinapahiwatig namin ang serial number nito.
• Dagdag pa, sa pamamagitan ng bilang ng panahon (mula sa kung saan ang elemento) tinutukoy namin ang bilang ng mga antas ng enerhiya at gumuhit sa tabi ng tanda ng elemento ng kemikal tulad ng isang bilang ng mga arko.
• Pagkatapos, ayon sa numero ng grupo, ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ay nakasulat sa ilalim ng arko.
• Sa ika-1 na antas, ang maximum na posible ay 2e, sa pangalawa ay 8 na, sa pangatlo - kasing dami ng 18. Nagsisimula kaming maglagay ng mga numero sa ilalim ng kaukulang mga arko.
• Bilang ng mga electron bawat pre huling antas kinakailangang kalkulahin ang mga sumusunod: ang bilang ng mga nakadikit na electron ay ibinabawas sa ordinal na numero ng elemento.
• Nananatili itong gawing electronic formula ang ating circuit:

Narito ang mga electronic formula ng ilang elemento ng kemikal:

• 1. Isinulat namin ang elemento ng kemikal at ang serial number nito. Ipinapakita ng numero ang bilang ng mga electron sa atom.
  2. Gumagawa kami ng formula. Upang gawin ito, kailangan mong malaman ang bilang ng mga antas ng enerhiya, ang batayan para sa pagtukoy ng bilang ng panahon ng elemento ay kinuha.
  3. Hinahati namin ang mga antas sa mga sub-level.

  Sa ibaba makikita mo ang isang halimbawa kung paano gumawa ng tama ang mga elektronikong formula ng mga elemento ng kemikal.

Kailangan mong buuin ang mga elektronikong pormula ng mga elemento ng kemikal sa ganitong paraan: kailangan mong tingnan ang bilang ng elemento sa periodic table, upang malaman kung gaano karaming mga electron ang mayroon ito. Pagkatapos ay kailangan mong malaman ang bilang ng mga antas, na katumbas ng panahon. Pagkatapos ang mga sublevel ay isinulat at pinunan:

Una sa lahat, kailangan mong matukoy ang bilang ng mga atom ayon sa periodic table.



Upang mag-compile ng electronic formula, kakailanganin mo ang periodic system ng Mendeleev. Hanapin ang iyong elemento ng kemikal doon at tingnan ang panahon - ito ay magiging katumbas ng bilang ng mga antas ng enerhiya. Ang numero ng pangkat ay tumutugma ayon sa numero sa bilang ng mga electron sa huling antas. Ang numero ng elemento ay magiging quantitatively katumbas ng bilang ng mga electron nito. Malinaw din na kailangan mong malaman na mayroong maximum na 2 electron sa unang antas, 8 sa pangalawa, at 18 sa ikatlo.

Ito ang mga highlight. Bilang karagdagan, sa Internet (kabilang ang aming website) makakahanap ka ng impormasyon na may handa na electronic formula para sa bawat elemento, upang masuri mo ang iyong sarili.

Ang pagguhit ng mga elektronikong formula ng mga elemento ng kemikal ay napaka mahirap na proseso, hindi mo magagawa nang walang mga espesyal na talahanayan, at kailangan mong maglapat ng isang buong grupo ng mga formula. Upang buod, kailangan mong dumaan sa mga hakbang na ito:

Ito ay kinakailangan upang gumuhit ng isang orbital diagram kung saan magkakaroon ng isang konsepto ng pagkakaiba sa pagitan ng mga electron mula sa bawat isa. Ang mga orbital at electron ay naka-highlight sa diagram.

Ang mga electron ay puno ng mga antas, mula sa ibaba hanggang sa itaas at may ilang mga sublevel.

Kaya alamin muna natin kabuuan mga electron ng isang ibinigay na atom.

Pinupuno namin ang formula ayon sa isang tiyak na pamamaraan at isulat ito - ito ang magiging electronic formula.



Halimbawa, para sa Nitrogen, ang formula na ito ay ganito ang hitsura, una ay haharapin natin ang mga electron:



At isulat ang formula:



Maintindihan ang prinsipyo ng pag-compile ng electronic formula ng isang elemento ng kemikal, kailangan mo munang matukoy ang kabuuang bilang ng mga electron sa atom sa pamamagitan ng numero sa periodic table. Pagkatapos nito, kailangan mong matukoy ang bilang ng mga antas ng enerhiya, na isinasaalang-alang ang bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento.

Pagkatapos nito, ang mga antas ay pinaghiwa-hiwalay sa mga sublevel, na puno ng mga electron, batay sa Prinsipyo ng Pinakamababang Enerhiya.

Maaari mong suriin ang kawastuhan ng iyong pangangatwiran sa pamamagitan ng pagtingin, halimbawa, dito.

Sa pamamagitan ng pag-compile ng electronic formula ng isang kemikal na elemento, malalaman mo kung gaano karaming mga electron at electron layer ang nasa tiyak na atom, pati na rin ang pagkakasunud-sunod ng kanilang pamamahagi sa mga layer.

Upang magsimula, tinutukoy namin ang serial number ng elemento ayon sa periodic table, tumutugma ito sa bilang ng mga electron. Ang bilang ng mga layer ng elektron ay nagpapahiwatig ng numero ng panahon, at ang bilang ng mga electron sa huling layer ng atom ay tumutugma sa numero ng pangkat.

• una naming punan ang s-sublevel, at pagkatapos ay ang p-, d-b f-sublevels;
• ayon sa tuntunin ng Klechkovsky, pinupunan ng mga electron ang mga orbital sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng enerhiya ng mga orbital na ito;
• ayon sa panuntunan ni Hund, ang mga electron sa loob ng isang sublevel ay sumasakop sa mga libreng orbital nang paisa-isa, at pagkatapos ay bumubuo ng mga pares;
• Ayon sa prinsipyo ng Pauli, mayroong hindi hihigit sa 2 mga electron sa isang orbital.

• Ipinapakita ng electronic formula ng isang elemento ng kemikal kung gaano karaming mga layer ng electron at kung gaano karaming mga electron ang nasa isang atom at kung paano ipinamamahagi ang mga ito sa mga layer.

  Upang ipunin ang electronic formula ng isang elemento ng kemikal, kailangan mong tingnan ang periodic table at gamitin ang impormasyong nakuha para sa elementong ito. Ang serial number ng elemento sa periodic table ay tumutugma sa bilang ng mga electron sa atom. Ang bilang ng mga layer ng elektron ay tumutugma sa numero ng panahon, ang bilang ng mga electron sa huling layer ng elektron ay tumutugma sa numero ng pangkat.

  Dapat alalahanin na ang unang layer ay may maximum na 2 1s2 electron, ang pangalawa - isang maximum na 8 (dalawang s at anim na p: 2s2 2p6), ang pangatlo - isang maximum na 18 (dalawang s, anim na p, at sampu d: 3s2 3p6 3d10).

  Halimbawa, ang electronic formula ng carbon: C 1s2 2s2 2p2 (serial number 6, period number 2, group number 4).

  Electronic formula ng sodium: Na 1s2 2s2 2p6 3s1 (serial number 11, period number 3, group number 1).

  Upang suriin ang kawastuhan ng pagsulat ng isang elektronikong formula, maaari mong tingnan ang site www.alhimikov.net.

  Ang pagguhit ng isang elektronikong formula ng mga elemento ng kemikal sa unang tingin ay maaaring mukhang medyo mahirap na pagsubok, gayunpaman, magiging malinaw ang lahat kung susundin mo ang sumusunod na pamamaraan:

  • isulat muna ang mga orbital
  • nagpasok kami ng mga numero sa harap ng mga orbital na nagpapahiwatig ng bilang ng antas ng enerhiya. Huwag kalimutan ang formula para sa pagtukoy maximum na bilang mga electron sa antas ng enerhiya: N=2n2

  At paano malalaman ang bilang ng mga antas ng enerhiya? Tingnan lamang ang periodic table: ang numerong ito ay katumbas ng bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elementong ito.

  • sa itaas ng icon ng orbital nagsusulat kami ng isang numero na nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na nasa orbital na ito.

  Halimbawa, ang electronic formula para sa scandium ay magiging ganito.