Ang Swiss physicist na si W. Pauli noong 1925 ay itinatag 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"), ibig sabihin, 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, ang electronic formula o electronic configuration nito ay isusulat tulad ng sumusunod: 1s 1. Sa mga electronic na formula, ang numero ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik (1 ...), ang sublevel (uri ng orbital) ay ipinahiwatig ng Latin na titik, at ang numero na nakasulat sa kanang itaas ng Ang titik (bilang isang 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 yugto (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 malaking 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 isang panuntunan, kapag napuno ang nakaraang d-sublevel, ang panlabas (4p- at 5p, ayon sa pagkakabanggit) p-sublevel ay magsisimulang punan.

Para sa mga elemento ng malalaking panahon - ang ikaanim at hindi kumpletong ikapito - ang mga antas ng elektroniko at mga 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 ng mga electron shell ng mga atom ay inilalarawan gamit ang enerhiya o mga quantum cell - isinulat nila ang tinatawag na mga graphic na 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 (orbitals), ay matatagpuan sa mga ito ay una nang paisa-isa at sa parehong oras ay may parehong halaga ng pag-ikot, at pagkatapos lamang sila ay nagpapares, ngunit ang mga pag-ikot sa kasong ito, ayon sa prinsipyo ng Pauli, ay magiging salungat 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 nakumpleto - ang lahat ng mga 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 napuno.

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 Cs at 56 Ba - 6s na 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 ng mga elektronikong orbital ay "lumabag", na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahati at ganap na napuno ng mga 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 panahon 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. Anong karagdagang impormasyon ang nilalaman 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 ang masa ng isang elektron, kaya ang masa ng isang atom ay halos katumbas ng masa ng nucleus.

Ang hugis ng isang atom ay spherical. Ang radius ng nucleus ay humigit-kumulang 100,000 beses na mas maliit kaysa sa radius ng 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 atomo 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 ang mga konsepto ng "atomic orbital" at "electron cloud" ay hindi nakikilala, na tinatawag silang dalawa na "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, ang kabuuang bilang ng mga ulap sa isang layer ay din n 2 .

Mga pagtatalaga: - libreng orbital (walang mga electron), - orbital na may hindi magkapares na elektron, - 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 formulasyon 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 sa electronic level (o sa electronic layer) 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:

Mga electron ng Valence- mga electron ng isang atom na maaaring makilahok sa pagbuo ng mga bono ng kemikal. Para sa anumang atom, ito ang lahat ng mga panlabas na electron kasama ang mga pre-outer na 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): ang mga katangian ng mga elemento ng kemikal, pati na rin ang simple at kumplikadong mga sangkap na nabuo sa kanila, 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 nakaayos 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 serial number ng isang elemento sa seryeng ito ay katumbas ng bilang ng mga proton sa nucleus ng anumang atom ng elementong ito.

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 haligi ng talahanayan) ng mga elemento na may katulad na elektronikong istruktura ng mga atom.

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.

Ang lahat ng mga atomo ng mga elemento ng parehong panahon ay may parehong bilang ng mga layer ng elektron, 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 panahon maliban sa unang simula sa isang alkali metal na bumubuo ng elemento (Li, Na, K, atbp.) at nagtatapos sa isang noble gas forming elemento (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 ng ikapitong pangkat: ang natitira - pareho.

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.
• ang mga katangian ng oxidizing ng mga simpleng sangkap ay pinahusay ("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 ng mga compound ng hydrogen (tumataas ang aktibidad ng pagbabawas nito; sa mga A-group lamang).

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 ang serial number nito, na katumbas ng kabuuang bilang ng mga electron sa atom. Sa 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.

Kapag nagsusulat ng mga elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento, ang mga antas ng enerhiya ay ipinahiwatig (mga halaga ng pangunahing numero ng quantum n sa anyo ng mga numero - 1, 2, 3, atbp.), mga sublevel ng enerhiya (mga halaga ng orbital quantum number l sa anyo ng mga titik s, p, d, f) at ang numero sa itaas ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron sa isang naibigay na sublevel.

Ang unang elemento sa D.I. Ang Mendeleev ay hydrogen, samakatuwid, ang singil ng nucleus ng isang atom H katumbas ng 1, ang atom ay mayroon lamang isang elektron bawat s sublevel ng unang antas. Samakatuwid, ang electronic formula ng hydrogen atom ay:

Ang pangalawang elemento ay helium, mayroong dalawang electron sa atom nito, samakatuwid ang electronic formula ng helium atom ay 2 Hindi 1s 2. Ang unang yugto ay kinabibilangan lamang ng dalawang elemento, dahil ang unang antas ng enerhiya ay puno ng mga electron, na maaari lamang sakupin ng 2 electron.

Ang ikatlong elemento sa pagkakasunud-sunod - lithium - ay nasa ikalawang yugto na, samakatuwid, ang pangalawang antas ng enerhiya nito ay nagsisimula na mapuno ng mga electron (napag-usapan namin ito sa itaas). Ang pagpuno ng pangalawang antas ng mga electron ay nagsisimula sa s-sublevel, kaya ang electronic formula ng lithium atom ay 3 Li 1s 2 2s isa. Sa beryllium atom, ang pagpuno ng mga electron ay nakumpleto s- mga sublevel: 4 Ve 1s 2 2s 2 .

Para sa mga kasunod na elemento ng 2nd period, ang pangalawang antas ng enerhiya ay patuloy na napupuno ng mga electron, ngayon lamang ito ay napuno ng mga electron R- sublevel: 5 AT 1s 2 2s 2 2R 1 ; 6 MULA SA 1s 2 2s 2 2R 2 … 10 Ne 1s 2 2s 2 2R 6 .

Nakumpleto ng neon atom ang pagpuno ng mga electron R-sublevel, ang elementong ito ay nagtatapos sa ikalawang yugto, mayroon itong walong electron, dahil s- at R-Ang mga sublevel ay maaaring maglaman lamang ng walong electron.

Ang mga elemento ng ika-3 yugto ay may katulad na pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga sublevel ng enerhiya ng ikatlong antas ng mga electron. Ang mga elektronikong pormula ng mga atomo ng ilang elemento ng panahong ito ay:

11 Na 1s 2 2s 2 2R 6 3s 1 ; 12 mg 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 ; 13 Sinabi ni Al 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 1 ;

14 Si 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 2 ;…; 18 Ar 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 .

Ang ikatlong yugto, tulad ng pangalawa, ay nagtatapos sa isang elemento (argon), na kumukumpleto sa pagpuno nito ng mga electron R–sublevel, bagaman ang ikatlong antas ay may kasamang tatlong sublevel ( s, R, d). Ayon sa pagkakasunud-sunod sa itaas ng pagpuno ng mga sublevel ng enerhiya alinsunod sa mga patakaran ng Klechkovsky, ang enerhiya ng sublevel 3 d higit pang sublevel 4 na enerhiya s, samakatuwid, ang potassium atom na sumusunod sa argon at ang calcium atom na sumusunod dito ay puno ng mga electron 3 s- sublevel ng ikaapat na antas:

19 Upang 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 1 ; 20 Sa 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 .

Simula sa ika-21 elemento - scandium, sa mga atomo ng mga elemento, ang sublevel 3 ay nagsisimulang punan ng mga electron d. Ang mga elektronikong pormula ng mga atomo ng mga elementong ito ay:

21 sc 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ; 22 Ti 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 .

Sa mga atomo ng ika-24 na elemento (chromium) at ika-29 na elemento (tanso), ang isang kababalaghan ay sinusunod na tinatawag na "breakthrough" o "pagkabigo" ng isang electron: isang electron mula sa isang panlabas na 4 s-sublevel "nabibigo" ng 3 d– sublevel, na kumukumpleto ng pagpuno nito ng kalahati (para sa chromium) o ganap (para sa tanso), na nag-aambag sa higit na katatagan ng atom:

24 Cr 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 (sa halip na ...4 s 2 3d 4) at

29 Cu 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 (sa halip na ...4 s 2 3d 9).

Simula sa ika-31 elemento - gallium, ang pagpuno ng ika-4 na antas ng mga electron ay nagpapatuloy, ngayon - R– sublevel:

31 ga 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 …; 36 Kr 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 .

Tinatapos ng elementong ito ang ikaapat na yugto, na kinabibilangan na ng 18 elemento.

Ang isang katulad na pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga sublevel ng enerhiya na may mga electron ay nagaganap sa mga atomo ng mga elemento ng ika-5 panahon. Ang unang dalawa (rubidium at strontium) ay napuno s- sublevel ng ika-5 antas, ang susunod na sampung elemento (mula sa yttrium hanggang cadmium) ay napuno d– sublevel ng ika-4 na antas; anim na elemento ang kumukumpleto sa panahon (mula sa indium hanggang xenon), sa mga atomo kung saan napupunan ang mga electron R-sublevel ng panlabas, ikalimang antas. Mayroon ding 18 elemento sa isang panahon.

Para sa mga elemento ng ikaanim na yugto, nilalabag ang order ng pagpuno na ito. Sa simula ng panahon, gaya ng dati, mayroong dalawang elemento, sa mga atomo na kung saan ay puno ng mga electron s-sublevel ng panlabas, ikaanim, antas. Sa susunod na elemento - lanthanum - nagsisimulang punan ng mga electron d–sublevel ng nakaraang antas, i.e. 5 d. Sa pagpuno na ito ng mga electron 5 d-humihinto ang sublevel at ang susunod na 14 na elemento - mula cerium hanggang lutetium - magsisimulang punan f- sublevel ng ika-4 na antas. Ang mga elementong ito ay kasama lahat sa isang cell ng talahanayan, at sa ibaba ay isang pinalawak na serye ng mga elementong ito, na tinatawag na lanthanides.

Simula sa ika-72 elemento - hafnium - hanggang sa ika-80 elemento - mercury, ang pagpuno ng mga electron ay nagpapatuloy 5 d- sublevel, at ang panahon ay nagtatapos, gaya ng dati, na may anim na elemento (mula sa thallium hanggang radon), sa mga atomo kung saan ito ay puno ng mga electron R-sublevel ng panlabas, ikaanim, antas. Ito ang pinakamalaking panahon, kabilang ang 32 elemento.

Sa mga atomo ng mga elemento ng ikapitong, hindi kumpleto, panahon, ang parehong pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga sublevel ay makikita, tulad ng inilarawan sa itaas. Pinapayagan namin ang mga mag-aaral na magsulat ng mga elektronikong formula ng mga atom ng mga elemento ng ika-5 - ika-7 na yugto, na isinasaalang-alang ang lahat ng sinabi sa itaas.

Tandaan:sa ilang mga aklat-aralin, ang ibang pagkakasunud-sunod ng pagsulat ng mga elektronikong pormula ng mga atomo ng mga elemento ay pinapayagan: hindi sa pagkakasunud-sunod kung saan sila napuno, ngunit alinsunod sa bilang ng mga electron na ibinigay sa talahanayan sa bawat antas ng enerhiya. Halimbawa, ang electronic formula ng isang arsenic atom ay maaaring magmukhang: Bilang 1s 2 2s 2 2R 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .

Ang kondisyonal na imahe ng pamamahagi ng mga electron sa electron cloud ayon sa mga antas, sublevel at orbital ay tinatawag ang electronic formula ng atom.

Mga panuntunan batay sa|batay sa| alin | alin | make up | iabot | mga elektronikong formula

1. Prinsipyo ng pinakamababang enerhiya: mas kaunting enerhiya ang mayroon ang system, mas matatag ito.

2. Ang panuntunan ni Klechkovsky: ang distribusyon ng mga electron sa mga antas at sublevel ng electron cloud ay nangyayari sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kabuuan ng principal at orbital quantum number (n + 1). Sa kaso ng pagkakapantay-pantay ng mga halaga (n + 1), ang sublevel na may mas maliit na halaga ng n ay unang pinupunan.

1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f Level number n 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 Orbital 1 1* 0 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 quantum number

n+1| 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Serye ng Klechkovsky

1* - tingnan ang talahanayan Blg. 2.

3. Pamumuno ni Hund: kapag ang mga orbital ng isang sublevel ay napuno, ang pinakamababang antas ng enerhiya ay tumutugma sa paglalagay ng mga electron na may parallel spins.

Pag-draft|Pagsusumite| mga elektronikong formula

Potensyal na row: 1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f

(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Serye ng Klechkovsky

Filling order Electroni 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 ..

(n+l|) 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8.

Electronic na formula

(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Ang pagiging informative ng mga electronic formula

1. Ang posisyon ng elemento sa periodic|periodic| sistema.

2. Mga posibleng degree| oksihenasyon ng elemento.

3. Ang kemikal na katangian ng elemento.

4. Komposisyon|warehouse| at mga katangian ng koneksyon ng elemento.

Ang posisyon ng elemento sa periodic|Paminsan-minsan|Sistema ni D.I. Mendeleev:

a) numero ng panahon, kung saan matatagpuan ang elemento, ay tumutugma sa bilang ng mga antas kung saan matatagpuan ang mga electron;

b) numero ng pangkat, kung saan kabilang ang elementong ito, ay katumbas ng kabuuan ng mga electron ng valence. Ang mga electron ng Valence para sa mga atom ng s- at p-element ay mga electron ng panlabas na antas; para sa mga d-element, ito ang mga electron ng panlabas na antas at ang hindi napunong sublevel ng nakaraang antas.

sa) elektronikong pamilya ay tinutukoy ng simbolo ng sublevel kung saan pumapasok ang huling electron (s-, p-, d-, f-).

G) subgroup ay natutukoy sa pamamagitan ng pag-aari sa elektronikong pamilya: s - at p - ang mga elemento ay sumasakop sa mga pangunahing subgroup, at d - mga elemento - pangalawa, f - ang mga elemento ay sumasakop sa magkahiwalay na mga seksyon sa ibabang bahagi ng periodic system (actinides at lanthanides).

2. Mga posibleng degree| oksihenasyon ng elemento.

Katayuan ng oksihenasyon ay ang singil na nakukuha ng isang atom kapag ito ay nagbibigay o nakakakuha ng mga electron.

Ang mga atom na nag-donate ng mga electron ay nakakakuha ng positibong singil, na katumbas ng bilang ng mga electron na naibigay (electron charge (-1)

Z E 0 – ne  Z E + n

Ang atom na nag-donate ng mga electron ay nagiging kasyon(positive charged ion). Ang proseso ng pag-alis ng isang elektron mula sa isang atom ay tinatawag proseso ng ionization. Ang enerhiya na kailangan upang maisagawa ang prosesong ito ay tinatawag enerhiya ng ionization ( Eion, eB).

Ang unang humiwalay sa atom ay ang mga electron ng panlabas na antas, na walang pares sa orbital - walang kapares. Sa pagkakaroon ng mga libreng orbital sa loob ng parehong antas, sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na enerhiya, ang mga electron na bumubuo ng mga pares sa antas na ito ay hindi magkapares, at pagkatapos ay pinaghiwalay ang lahat. Ang proseso ng depairing, na nangyayari bilang resulta ng pagsipsip ng isang bahagi ng enerhiya ng isa sa mga electron ng pares at ang paglipat nito sa pinakamataas na sublevel, ay tinatawag na proseso ng pagpukaw.

Ang pinakamalaking bilang ng mga electron na maaaring ibigay ng isang atom ay katumbas ng bilang ng mga valence electron at tumutugma sa bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento. Ang singil na nakukuha ng isang atom pagkatapos mawala ang lahat ng valence electron nito ay tinatawag ang pinakamataas na antas ng oksihenasyon atom.

Pagkatapos palayain|dismiss| valence level external nagiging|nagiging| antas na|ano| nauna sa valence. Ito ay isang antas na ganap na puno ng mga electron, at samakatuwid | at samakatuwid | lumalaban sa enerhiya.

Ang mga atomo ng mga elemento na may mula 4 hanggang 7 electron sa panlabas na antas ay nakakamit ng isang masiglang matatag na estado hindi lamang sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga electron, kundi pati na rin sa pamamagitan ng pagdaragdag sa kanila. Bilang resulta, nabuo ang isang antas (.ns 2 p 6) - isang matatag na estado ng inert gas.

Nakukuha ng isang atom na may nakakabit na mga electron negatibodegreeoksihenasyon- isang negatibong singil, na katumbas ng bilang ng mga natanggap na electron.

Z E 0 + ne  Z E - n

Ang bilang ng mga electron na maaaring ikabit ng isang atom ay katumbas ng bilang (8 –N|), kung saan ang N ay ang bilang ng pangkat kung saan|ano| ang elemento ay matatagpuan (o ang bilang ng mga valence electron).

Ang proseso ng pag-attach ng mga electron sa isang atom ay sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya, na tinatawag na c affinity sa electron (Esrodship,eV).

Electronic na pagsasaayos ang atom ay isang numerical na representasyon ng mga electron orbital nito. Ang mga orbital ng elektron ay mga rehiyon ng iba't ibang mga hugis na matatagpuan sa paligid ng atomic nucleus, kung saan ito ay mathematically malamang na ang isang electron ay matatagpuan. Nakakatulong ang electronic configuration na mabilis at madaling sabihin sa mambabasa kung gaano karaming mga electron orbital ang mayroon ang isang atom, pati na rin upang matukoy ang bilang ng mga electron sa bawat orbital. Pagkatapos basahin ang artikulong ito, ikaw ay makabisado ang paraan ng pag-compile ng mga elektronikong pagsasaayos.

Mga hakbang

Pamamahagi ng mga electron gamit ang periodic system ng D. I. Mendeleev

Hanapin ang atomic number ng iyong atom. Ang bawat atom ay may tiyak na bilang ng mga electron na nauugnay dito. Hanapin ang simbolo para sa iyong atom sa periodic table. Ang atomic number ay isang positibong integer na nagsisimula sa 1 (para sa hydrogen) at tumataas ng isa para sa bawat kasunod na atom. Ang atomic number ay ang bilang ng mga proton sa isang atom, at samakatuwid ito rin ang bilang ng mga electron sa isang atom na may zero charge.

Tukuyin ang singil ng isang atom. Ang mga neutral na atom ay magkakaroon ng parehong bilang ng mga electron tulad ng ipinapakita sa periodic table. Gayunpaman, ang mga sisingilin na atom ay magkakaroon ng mas marami o mas kaunting mga electron, depende sa laki ng kanilang singil. Kung nagtatrabaho ka sa isang naka-charge na atom, magdagdag o magbawas ng mga electron gaya ng sumusunod: magdagdag ng isang electron para sa bawat negatibong singil at ibawas ang isa para sa bawat positibong singil.

• Halimbawa, ang isang sodium atom na may singil na -1 ay magkakaroon ng dagdag na elektron at saka sa base atomic number nito na 11. Sa madaling salita, ang isang atom ay magkakaroon ng 12 electron sa kabuuan.
• Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang sodium atom na may singil na +1, ang isang electron ay dapat ibawas mula sa base atomic number 11. Kaya ang atom ay magkakaroon ng 10 electron.

1. Kabisaduhin ang pangunahing listahan ng mga orbital. Habang tumataas ang bilang ng mga electron sa isang atom, pinupuno nila ang iba't ibang mga sublevel ng shell ng elektron ng atom ayon sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Ang bawat sublevel ng electron shell, kapag napuno, ay naglalaman ng pantay na bilang ng mga electron. Mayroong mga sumusunod na sublevel:

   Unawain ang electronic configuration record. Ang mga elektronikong pagsasaayos ay isinulat upang malinaw na maipakita ang bilang ng mga electron sa bawat orbital. Ang mga orbital ay sinusulat nang sunud-sunod, na ang bilang ng mga atom sa bawat orbital ay nakasulat bilang isang superscript sa kanan ng pangalan ng orbital. Ang nakumpletong electronic configuration ay may anyo ng pagkakasunod-sunod ng mga sublevel na pagtatalaga at superscript.

   • Narito, halimbawa, ang pinakasimpleng electronic configuration: 1s 2 2s 2 2p 6 . Ipinapakita ng configuration na ito na mayroong dalawang electron sa 1s sublevel, dalawang electron sa 2s sublevel, at anim na electron sa 2p sublevel. 2 + 2 + 6 = 10 electron sa kabuuan. Ito ang electronic configuration ng neutral na neon atom (neon atomic number ay 10).

2. Alalahanin ang pagkakasunud-sunod ng mga orbital. Tandaan na ang mga orbit ng elektron ay binibilang sa pataas na pagkakasunud-sunod ng numero ng shell ng elektron, ngunit nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng enerhiya. Halimbawa, ang isang napunong 4s 2 orbital ay may mas kaunting enerhiya (o mas kaunting kadaliang kumilos) kaysa sa isang bahagyang napuno o napuno na 3d 10, kaya ang 4s na orbital ay unang nakasulat. Kapag alam mo na ang pagkakasunud-sunod ng mga orbital, madali mong mapupunan ang mga ito ayon sa bilang ng mga electron sa atom. Ang pagkakasunud-sunod kung saan napuno ang mga orbital ay ang mga sumusunod: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Ang elektronikong pagsasaayos ng isang atom kung saan ang lahat ng orbital ay napupunan ay magkakaroon ng sumusunod na anyo: 10 7p 6
   • Tandaan na ang notasyon sa itaas, kapag napuno ang lahat ng mga orbit, ay ang elektronikong pagsasaayos ng elementong Uuo (ununoctium) 118, ang pinakamataas na may bilang na atom sa Periodic Table. Samakatuwid, ang elektronikong pagsasaayos na ito ay naglalaman ng lahat ng kasalukuyang kilalang mga elektronikong sublevel ng isang neutral na sisingilin na atom.

3. Punan ang mga orbital ayon sa bilang ng mga electron sa iyong atom. Halimbawa, kung gusto nating isulat ang elektronikong pagsasaayos ng isang neutral na calcium atom, kailangan nating magsimula sa pamamagitan ng pagtingin sa atomic number nito sa periodic table. Ang atomic number nito ay 20, kaya isusulat namin ang pagsasaayos ng isang atom na may 20 electron ayon sa pagkakasunud-sunod sa itaas.

   • Punan ang mga orbital sa pagkakasunud-sunod sa itaas hanggang sa maabot mo ang ikadalawampung elektron. Ang unang 1s orbital ay magkakaroon ng dalawang electron, ang 2s orbital ay magkakaroon din ng dalawa, ang 2p orbital ay magkakaroon ng anim, ang 3s orbital ay magkakaroon ng dalawa, ang 3p orbital ay magkakaroon ng 6, at ang 4s orbital ay magkakaroon ng 2 (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20 .) Sa madaling salita, ang electronic configuration ng calcium ay may anyo: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
   • Tandaan na ang mga orbital ay nasa pataas na pagkakasunud-sunod ng enerhiya. Halimbawa, kapag handa ka nang lumipat sa ika-4 na antas ng enerhiya, isulat muna ang 4s orbital, at pagkatapos 3d. Pagkatapos ng ikaapat na antas ng enerhiya, lumipat ka sa ikalima, kung saan ang parehong pagkakasunud-sunod ay paulit-ulit. Nangyayari lamang ito pagkatapos ng ikatlong antas ng enerhiya.

4. Gamitin ang periodic table bilang isang visual cue. Marahil ay napansin mo na na ang hugis ng periodic table ay tumutugma sa pagkakasunud-sunod ng mga electronic sublevel sa mga electronic configuration. Halimbawa, ang mga atom sa pangalawang column mula sa kaliwa ay palaging nagtatapos sa "s 2", habang ang mga atom sa kanang gilid ng manipis na gitnang seksyon ay palaging nagtatapos sa "d 10", at iba pa. Gamitin ang periodic table bilang isang visual na gabay sa pagsusulat ng mga configuration - dahil ang pagkakasunud-sunod kung saan mo idaragdag sa mga orbital ay tumutugma sa iyong posisyon sa talahanayan. Tingnan sa ibaba:

   • Sa partikular, ang dalawang pinakakaliwang column ay naglalaman ng mga atom na ang mga elektronikong configuration ay nagtatapos sa s orbital, ang kanang bloke ng talahanayan ay naglalaman ng mga atomo na ang mga configuration ay nagtatapos sa mga p orbital, at sa ibaba ng mga atom ay nagtatapos sa f orbitals.
   • Halimbawa, kapag isinulat mo ang electronic configuration ng chlorine, isipin ang ganito: "Ang atom na ito ay matatagpuan sa ikatlong hilera (o "period") ng periodic table. Ito ay matatagpuan din sa ikalimang pangkat ng orbital block p. ng periodic table. Samakatuwid, ang electronic configuration nito ay magtatapos sa. ..3p 5
   • Tandaan na ang mga elemento sa d at f orbital na rehiyon ng talahanayan ay may mga antas ng enerhiya na hindi tumutugma sa panahon kung saan sila matatagpuan. Halimbawa, ang unang hilera ng isang bloke ng mga elemento na may mga d-orbital ay tumutugma sa mga 3d na orbital, bagaman ito ay matatagpuan sa ika-4 na yugto, at ang unang hilera ng mga elemento na may mga f-orbital ay tumutugma sa 4f orbital, sa kabila ng katotohanan na ito ay matatagpuan sa ika-6 na yugto.

5. Matutunan ang mga pagdadaglat para sa pagsusulat ng mahabang electronic configuration. Ang mga atomo sa kanang bahagi ng periodic table ay tinatawag mga noble gas. Ang mga elementong ito ay napaka-katatag ng kemikal. Upang paikliin ang proseso ng pagsusulat ng mahabang mga pagsasaayos ng elektron, isulat lamang sa mga square bracket ang simbolo ng kemikal para sa pinakamalapit na noble gas na may mas kaunting mga electron kaysa sa iyong atom, at pagkatapos ay ipagpatuloy ang pagsulat ng elektronikong pagsasaayos ng mga kasunod na antas ng orbital. Tingnan sa ibaba:

   • Upang maunawaan ang konseptong ito, makatutulong na magsulat ng isang halimbawang configuration. Isulat natin ang configuration ng zinc (atomic number 30) gamit ang noble gas abbreviation. Ganito ang hitsura ng buong configuration ng zinc: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 . Gayunpaman, nakikita natin na ang 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ay ang elektronikong pagsasaayos ng argon, isang marangal na gas. Palitan lang ang electronic configuration na bahagi ng zinc ng kemikal na simbolo para sa argon sa mga square bracket (.)
   • Kaya, ang elektronikong pagsasaayos ng zinc, na nakasulat sa pinaikling anyo, ay: 4s 2 3d 10 .
   • Tandaan na kung isinusulat mo ang elektronikong pagsasaayos ng isang marangal na gas, sabihin nating argon, hindi ka maaaring sumulat! Dapat gamitin ng isa ang pagdadaglat ng noble gas sa harap ng elementong ito; para sa argon ito ay magiging neon ().

   Gamit ang ADOMAH Periodic Table

   1. Master ang ADOMAH periodic table. Ang pamamaraang ito ng pagtatala ng elektronikong pagsasaayos ay hindi nangangailangan ng pagsasaulo, gayunpaman, ito ay nangangailangan ng isang binagong periodic table, dahil sa tradisyonal na periodic table, simula sa ika-apat na yugto, ang period number ay hindi tumutugma sa electron shell. Hanapin ang ADOMAH periodic table, isang espesyal na uri ng periodic table na dinisenyo ng scientist na si Valery Zimmerman. Ito ay madaling mahanap sa isang maikling paghahanap sa internet.

      • Sa periodic table ng ADOMAH, ang mga pahalang na hilera ay kumakatawan sa mga grupo ng mga elemento tulad ng mga halogens, noble gas, alkali metal, alkaline earth metal, atbp. Ang mga vertical na column ay tumutugma sa mga electronic na antas, at ang tinatawag na "cascades" (diagonal na mga linya na nagkokonekta sa mga bloke s, p, d at f) ay tumutugma sa mga tuldok.
      • Ang helium ay inilipat sa hydrogen, dahil ang parehong mga elementong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang 1s orbital. Ang mga bloke ng tuldok (s,p,d at f) ay ipinapakita sa kanang bahagi at ang mga numero ng antas ay ibinibigay sa ibaba. Ang mga elemento ay kinakatawan sa mga kahon na may bilang mula 1 hanggang 120. Ang mga numerong ito ay ang karaniwang atomic na numero, na kumakatawan sa kabuuang bilang ng mga electron sa isang neutral na atom.

   2. Hanapin ang iyong atom sa talahanayan ng ADOMAH. Upang isulat ang elektronikong pagsasaayos ng isang elemento, hanapin ang simbolo nito sa ADOMAH periodic table at i-cross out ang lahat ng elementong may mas mataas na atomic number. Halimbawa, kung kailangan mong isulat ang electronic configuration ng erbium (68), i-cross out ang lahat ng elemento mula 69 hanggang 120.

      • Bigyang-pansin ang mga numero mula 1 hanggang 8 sa base ng talahanayan. Ito ang mga electronic level na numero, o mga numero ng column. Huwag pansinin ang mga column na naglalaman lamang ng mga naka-cross out na item. Para sa erbium, nananatili ang mga column na may mga numerong 1,2,3,4,5 at 6.

   3. Bilangin ang mga orbital sublevel hanggang sa iyong elemento. Sa pagtingin sa mga simbolo ng bloke na ipinapakita sa kanan ng talahanayan (s, p, d, at f) at ang mga numero ng column na ipinapakita sa ibaba, huwag pansinin ang mga diagonal na linya sa pagitan ng mga bloke at hatiin ang mga column sa mga block-column, na inilista ang mga ito sa pagkakasunud-sunod mula sa ibaba hanggang sa itaas. At muli, huwag pansinin ang mga bloke kung saan ang lahat ng mga elemento ay na-cross out. Isulat ang mga bloke ng hanay simula sa numero ng hanay na sinusundan ng simbolo ng bloke, kaya: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (para sa erbium).

      • Pakitandaan: Ang nasa itaas na electronic configuration Er ay nakasulat sa pataas na pagkakasunud-sunod ng electronic sublevel number. Maaari rin itong isulat sa pagkakasunud-sunod kung saan napuno ang mga orbital. Upang gawin ito, sundin ang mga cascade mula sa ibaba hanggang sa itaas, hindi mga column, kapag sumulat ka ng mga column block: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12 .

   4. Bilangin ang mga electron para sa bawat electronic sublevel. Bilangin ang mga elemento sa bawat column block na hindi na-cross out sa pamamagitan ng paglakip ng isang electron mula sa bawat elemento, at isulat ang kanilang numero sa tabi ng simbolo ng block para sa bawat column block tulad ng sumusunod: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2 . Sa aming halimbawa, ito ang electronic configuration ng erbium.

   5. Magkaroon ng kamalayan sa mga maling electronic configuration. Mayroong labingwalong tipikal na pagbubukod na nauugnay sa mga elektronikong pagsasaayos ng mga atom sa pinakamababang estado ng enerhiya, na tinatawag ding estado ng enerhiya sa lupa. Hindi nila sinusunod ang pangkalahatang tuntunin lamang sa huling dalawa o tatlong posisyon na inookupahan ng mga electron. Sa kasong ito, ipinapalagay ng aktwal na pagsasaayos ng elektroniko na ang mga electron ay nasa isang estado ng mas mababang enerhiya kumpara sa karaniwang pagsasaayos ng atom. Kasama sa mga exception atoms ang:

      • 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); Th(..., 6d2, 7s2); Pa(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) at cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • Upang mahanap ang atomic number ng isang atom kapag ito ay nakasulat sa elektronikong anyo, idagdag lang ang lahat ng mga numero na sumusunod sa mga titik (s, p, d, at f). Gumagana lamang ito para sa mga neutral na atomo, kung nakikipag-usap ka sa isang ion, kung gayon walang gagana - kailangan mong magdagdag o magbawas ng bilang ng mga dagdag o nawawalang mga electron.
   • Ang numerong kasunod ng titik ay isang superscript, huwag magkamali sa kontrol.
   • Ang "katatagan ng isang kalahating puno" na sublevel ay hindi umiiral. Ito ay isang pagpapasimple. Ang anumang katatagan na nauugnay sa "kalahating puno" na mga sublevel ay dahil sa katotohanan na ang bawat orbital ay inookupahan ng isang electron, kaya ang pagtanggi sa pagitan ng mga electron ay mababawasan.
   • Ang bawat atom ay may gawi sa isang matatag na estado, at ang pinaka-matatag na mga pagsasaayos ay napunan ang mga sublevel na s at p (s2 at p6). Ang mga noble gas ay may ganitong pagsasaayos, kaya bihira silang gumanti at matatagpuan sa kanan sa periodic table. Samakatuwid, kung ang isang pagsasaayos ay nagtatapos sa 3p 4 , kailangan nito ng dalawang electron upang maabot ang isang matatag na estado (kailangan ng mas maraming enerhiya upang mawala ang anim, kabilang ang mga s-level na electron, kaya ang apat ay mas madaling mawala). At kung ang pagsasaayos ay nagtatapos sa 4d 3 , pagkatapos ay kailangan itong mawalan ng tatlong electron upang maabot ang isang matatag na estado. Bilang karagdagan, ang kalahating punong mga sublevel (s1, p3, d5..) ay mas matatag kaysa, halimbawa, p4 o p2; gayunpaman, ang s2 at p6 ay magiging mas matatag.
   • Kapag nakikipag-usap ka sa isang ion, nangangahulugan iyon na ang bilang ng mga proton ay hindi pareho sa bilang ng mga electron. Ang singil ng atom sa kasong ito ay ipapakita sa kanang itaas (karaniwan) ng simbolo ng kemikal. Samakatuwid, ang isang antimony atom na may singil na +2 ay may elektronikong configuration 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 . Tandaan na ang 5p 3 ay naging 5p 1 . Mag-ingat kapag ang pagsasaayos ng isang neutral na atom ay nagtatapos sa mga sublevel maliban sa s at p. Kapag kumuha ka ng mga electron, maaari mo lamang itong kunin mula sa mga valence orbital (s at p orbitals). Samakatuwid, kung ang pagsasaayos ay nagtatapos sa 4s 2 3d 7 at ang atom ay nakakuha ng +2 na singil, kung gayon ang pagsasaayos ay magtatapos sa 4s 0 3d 7 . Pakitandaan na ang 3d 7 hindi mga pagbabago, sa halip ang mga electron ng s-orbital ay nawala.
   • May mga kundisyon kapag ang isang elektron ay napipilitang "lumipat sa mas mataas na antas ng enerhiya." Kapag ang isang sublevel ay kulang ng isang electron upang maging kalahati o puno, kumuha ng isang electron mula sa pinakamalapit na s o p sublevel at ilipat ito sa sublevel na nangangailangan ng isang electron.
   • Mayroong dalawang mga pagpipilian para sa pagsulat ng isang elektronikong pagsasaayos. Maaari silang isulat sa pataas na pagkakasunud-sunod ng mga bilang ng mga antas ng enerhiya o sa pagkakasunud-sunod kung saan napuno ang mga orbital ng elektron, tulad ng ipinakita sa itaas para sa erbium.
   • Maaari mo ring isulat ang electronic configuration ng isang elemento sa pamamagitan ng pagsulat lamang ng valence configuration, na siyang huling s at p sublevel. Kaya, ang valence configuration ng antimony ay magiging 5s 2 5p 3 .
   • Ang mga ion ay hindi pareho. Mas mahirap sa kanila. Laktawan ang dalawang antas at sundin ang parehong pattern depende sa kung saan ka nagsimula at kung gaano kataas ang bilang ng mga electron.