Cum se scrie setările electronice pentru atomi ai oricărui element

configurarea electronică

conținut

Pași
Metoda 1distribuția electronilor folosind tabelul periodic
Metoda 2folosind tabelul periodic al turnului (adomah)
Sfaturi

a unui atom este reprezentarea numerică a orbitalilor săi de electroni. Orbalele electronice sunt regiuni cu o formă distinctă în jurul nucleului unui atom în care șansele de a găsi nucleul unui atom sunt matematic mai mari. Configurația unui electron poate arăta rapid și pur și simplu cantitatea de orbitali de electroni pe care un atom are, precum și numărul de electroni din fiecare dintre orbite. Odată ce înțelegeți elementele de bază ale configurației electronice, puteți să vă scrieți propriile setări și să vă confruntați cu testele de chimie fără frică.

pași

Metoda 1
Distribuția electronilor folosind tabelul periodic

Găsiți numărul atomic al atomului tău. Fiecare atom are un număr specific de electroni asociate cu acesta. Localizați simbolul chimic al atomului pe masa periodică. Numărul atomic este un număr întreg pozitiv care începe la 1 (pentru hidrogen) și crește cu 1 în 1 pentru fiecare atom următor. Numărul atomic este numărul de protoni ai unui atom - deci este și numărul de electroni cu încărcătura zero într-un atom. F

Determinați încărcarea unui atom. Atomii descărcați au exact numărul de electroni care apar pe tabelul periodic. Cu toate acestea, atomii incarcati au un numar mai mic sau mai mare de electroni bazat pe amploarea taxelor lor. Dacă lucrați cu un atom încărcat, adăugați sau scădeți electronii în consecință: adăugați un electron la fiecare încărcare negativă și scade unul pentru fiecare încărcare pozitivă.

De exemplu, un atom de sodiu cu o sarcină de -1 ar avea un electron suplimentar dincolo din numărul său atomic de bază, care este 11. Astfel, atomul de sodiu ar avea 12 electroni în total.

Decorați lista de bază a orbitalilor. Pe măsură ce un atom câștigă electroni, el umple diferite grupuri de orbite conform unei ordini specifice. Fiecare grup de orbite, atunci când este umplut, conține un număr uniform de electroni. Grupurile de orbite sunt:

Setul de orbitale s (orice număr în configurația electronică urmat de un "s") conține un orbital simplu și prin Principiul excluderii lui Pauli, o singură orbitală poate conține cel mult 2 electroni, deci fiecare set de orbital poate conține 2 electroni.
Setul orbitalului p conține 3 orbitale și, prin urmare, poate conține un total de 6 electroni.
Setul orbitalului d conține 5 orbitale, astfel încât poate rezista până la 10 electroni.
Matricea orbitală f conține 7 orbitale, astfel încât poate conține până la 14 electroni.

Înțelegeți reprezentarea configurației electronice. Sunt reprezentate configurațiile electronice pentru a arăta în mod clar numărul de electroni din fiecare orbital. Fiecare orbital este scris în ordine, cu numărul de electroni din fiecare entitate orbitală din partea dreaptă superioară a numelui orbital (adică, superscript). Configurația electronică finală este o secvență unică de nume orbite și numerele lor superscript.

De exemplu, o configurație electronică simplă urmează: 1s² 2s² 2p⁶. Această configurație arată că există doi electroni în primul grup de orbite, doi electroni din al doilea grup și șase electroni din setul de orbite 2p. Apoi electronul total va fi 2 + 2 + 6 = 10. Această configurație electronică este valabilă pentru un atom descărcat de la neon (numărul atomic al neonului este de 10.)

Memorați ordinea orbitalilor. Rețineți că seturile de orbite sunt numerotate prin straturi de electroni, dar ordonate din punct de vedere al energiei. De exemplu, un orbital 4s² umplut are mai puțină energie decât un orbital 3d¹⁰ parțial umplut sau umplut, apoi stratul 4s este enumerat înainte. După ce cunoașteți ordinea orbitalilor, le puteți umple pur și simplu în funcție de numărul de electroni din atom. Ordinea de umplere a orbitalilor este după cum urmează: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.

O configurație electronică pentru un atom cu fiecare orbital complet umplută va fi scrisă: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6S² 4F¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6D¹⁰7P⁶8s²
Rețineți că în lista de mai sus, dacă toate straturile sunt umplute, configurația electronică pentru Uuo (ununoct), 118, ar fi atomul cu cel mai mare număr din tabelul periodic - deci această configurație electronică conține fiecare strat electronic cunoscut pentru atom cu încărcătură neutră.

Umpleți orbitele în funcție de numărul de electroni din atom. De exemplu, dacă vrem să scriem o configurație electronică pentru un atom descărcat de calciu, primul nostru pas este să-i găsim numărul atomic în tabelul periodic. Din moment ce numărul său atomic este de 20, vom scrie o configurație pentru un atom cu 20 de electroni în ordinea de mai sus.

Umpleți orbitele în ordinea de mai sus până când ajung la un total de douăzeci de electroni. Orbitalul 1s are 2 electroni, 2s are de asemenea 2, 2p are 6, 3s are 2, 3p are 6 si 4s dureaza 2 (2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 = configurația electronică a calciului este următoarea: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².
Notă: Nivelul de putere se modifică pe măsură ce vă deplasați în sus. De exemplu, atunci când trebuie să mergeți la nivelul 4 de energie, devine 4s înainte și numai atunci devenim 3d. După cel de-al patrulea nivel de energie, veți trece la a 5-a, care urmează ordinea din nou. Acest lucru se întâmplă numai după cel de-al treilea nivel de energie.

Vizualizați tabelul periodic pentru a tăia pașii. S-ar putea să fi observat că forma tabelului periodic corespunde ordinii seturilor orbitale din configurațiile electronice. De exemplu, atomii din coloana a doua din stânga se termină întotdeauna în "s²", atomii din extrema dreaptă a mijlocului se termină întotdeauna în" d¹⁰,"etc. Utilizați tabelul periodic ca ghid vizual pentru a scrie setările - ordinea pe care o utilizați pentru a adăuga electroni la orbite corespunde poziției dvs. în tabel.

În mod specific, cele două coloane din stânga reprezintă atomi ale căror configurații se termină în orbite, iar blocul din dreapta mesei reprezintă atomi ale căror configurații se termină în orbitale, iar partea de mijloc reprezintă atomii care se termină în orbitalul f.
De exemplu, atunci când scrieți configurația electronică a clorului, urmați următorul raționament: "Acest atom se află în al treilea rând orizontal al mesei periodice, este și a cincea coloană a tabelului periodic al blocului orbital. ..3p⁵
Atenție - Regiunile orbitale d și f ale tabelului corespund nivelelor de energie diferite de perioada (rândul orizontal) în care sunt situate. De exemplu, primul rând al blocului orbital d corespunde celui de-al treilea orbit, deși este în perioada 4, în timp ce primul rând al blocului orbital f corespunde orbitalului 4f, chiar dacă este în perioada 6.

Aflați abrevierile pentru scrierea unor configurații electronice extinse. Sunt chemați atomii de la marginea dreaptă a mesei gaze nobile . Aceste elemente sunt destul de stabile chimic. Pentru a scurta procesul de scriere a unei configurații electronice extinse, scrieți simplu simbolul chimic pentru cel mai apropiat gaz care are mai puține electroni decât atomul în paranteze. Apoi continuați cu configurația electronică pentru următoarele seturi de orbite. Verificați mai jos:

Pentru a înțelege acest concept, scrieți o configurație de exemplu. Să scriem o configurație pentru zinc (cu numărul atomic 30) folosind abrevierea pentru gazele nobile. Configurația completă a zincului este după cum urmează: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰. Dar observați că 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ este configurația de argon, un gaz nobil. Pur și simplu înlocuiți această parte a reprezentării electronice a zincului folosind simbolul chimic al argonului în paranteze ([Ar].)
Prin urmare, configurația electronică simplificată a zincului este [Ar] 4s² 3d¹⁰.

Metoda 2
Folosind tabelul periodic al turnului (ADOMAH)

Înțelegeți tabelul periodic ADOMAH. Această metodă de scriere a configurațiilor electronice nu necesită memorare. Pe de altă parte, este necesar să se utilizeze un tabel periodic organizate în mod diferit, ca pe masa tradițională periodică - care începe cu al patrulea rând - numărul de rânduri / perioade nu corespund straturilor de electroni. O căutare rapidă pe internet vă permite să găsiți tabelul turnului sau ADOMAH, care a fost dezvoltat de savantul Valery Tsimmerman.

În tabelul periodic ADOMAH, creat de V. Tsimmerman, liniile orizontale reprezintă grupuri de elemente, cum ar fi halogeni, gaze nobile, metale alcaline, pământuri alcaline etc. Coloanele verticale corespund straturilor electronice și așa-numitele "cascade" corespund perioadelor (când liniile diagonale care leagă blocurile s, p, d și f sunt urmate).
Heliul este mutat aproape de hidrogen, deoarece ambele sunt caracterizate de orbita 1s. Blocurile de perioade (s, p, d și f) sunt afișate în partea dreaptă, iar numerele straturilor sunt afișate în bază. Elementele sunt reprezentate în dreptunghiuri numerotate de la 1 la 120. Aceste numere sunt numite numere atomice, care reprezintă, de asemenea, numărul total de electroni într-un atom neutru.

Găsiți atomul în tabelul periodic ADOMAH. Apoi anulați elementele care au cel mai mare număr atomic. De exemplu, dacă trebuie să scrieți configurația electronică a Erbium (68), anulați elementele de la 69 la 120.

Notați numerele de la 1 la 8 din partea de jos a tabelului. Acestea sunt numerele straturilor electronice sau numerele coloanelor. Ignorați coloanele care au anulat doar articole. Pentru Erbium, coloanele rămase sunt 1,2,3,4,5 și 6.

Numărați grupurile de orbite din atomul dvs. Privind blocul simbolurilor afișate în partea dreaptă a tabelului (s, p, d, e) și numerele coloanelor din bază, ignorați liniile diagonale dintre blocuri, separați coloanele în blocuri de coloane și le listați în ordine de la partea de sus în sus. Din nou, ignorați blocurile de coloane cu elemente care au fost abandonate. Scrieți blocurile de coloane începând cu numărul coloanelor, urmat de simbolul blocului, după cum urmează: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (în cazul Erbium).

Notă: Configurația electronică a erbiumului prezentată mai sus este scrisă în ordinea ascendentă a numerelor de strat. Ar fi putut fi scris și în ordinea umplerii orbitale. Doar urmați cascadele de sus în jos în loc de coloane atunci când scrieți blocurile de coloane: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6S² 4F¹².

Numără electronii pentru fiecare set de orbite. Numărați elementele care nu au fost anulate în fiecare bloc de coloane și scrieți numărul acestora lângă simbolurile bloc în fiecare bloc de coloane, după cum urmează: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4F¹² 5s² 5p⁶ 6S². În exemplul nostru, aceasta este configurația electronică a Erbium.

Cunoașteți configurațiile electronice care nu se încadrează în regulă. Există optsprezece excepții comune la configurațiile electronice pentru atomi în cea mai scăzută stare de energie, numită și starea de bază. Ele diferă de regula generală numai de ultimele poziții electronice de la două la trei. În astfel de cazuri, configurația electronilor păstrează electronii într-o stare de energie mai mică decât configurația standard pentru un atom. Atomii neregulate sunt:

Cr (..., 3d5, 4s1) - cur (..., 3d10, 4s1) - nb (..., 4d4, 5s1) - Mo (..., 4d5, 5s1) - ru (..., 4d7, 5s1) - rh (..., 4d8, 5s1) - Pd (..., 4d10, 5s0) - Ag (..., 4d10, 5s1) - la (..., 5d1, 6s2) - ce (..., 4f1, 5d1, 6s2) - gd (..., 4f7, 5d1, 6s2) - Au (..., 5d10, 6s1) - AC (..., 6d1, 7s2) - lea (..., 6d2, 7s2) - Pa (..., 5f2, 6d1, 7s2) - U (..., 5f3, 6d1, 7s2) - np (..., 5f4, 6d1, 7s2) și cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).

sfaturi

Când atomul este un ion, înseamnă că numărul de protoni nu este egal cu numărul de electroni. Încărcarea unui atom va fi afișată în partea de sus a colțului din dreapta (de obicei) din dreapta simbolului chimic. Apoi, un atom de antimoniu cu încărcare +2 are o configurație electronică de

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p¹. Observați că 5p³ transformat în 5p¹. Aveți grijă atunci când configurația unui atom neîncărcat se termină în altceva decât un set de orbite s și p. Atunci când eliminați electronii, le puteți elimina numai din orbitalele valenței (orbitalele s și p). Deci, dacă o setare se termină în 4s² 3d⁷, iar atomul câștigă o încărcare +2, atunci configurația s-ar schimba la sfârșit cu 4s⁰ 3d⁷. Rețineți că 3d⁷nu schimbă, în schimb, electronii din orbitalul s-au pierdut.

Numărul de lângă literă este de fapt suprascris, deci nu faceți această greșeală într-o dovadă.
Pentru a găsi numărul atomic al atomului atunci când este sub forma unei configurații electronice, adăugați pur și simplu toate numerele care urmează literele (s, p, d și f). Aceasta funcționează numai dacă atomul este neutru. Dacă este un ion, trebuie să adăugați sau să scăpați cantitatea de electroni care a fost pierdută.
Nu există așa ceva ca "stabilitatea unui sub-nivel de jumătate de nivel". Este o simplificare superficială. Orice stabilitate legată de sub-nivelele "semi-umplut" se datorează faptului că fiecare orbită este ocupată individual, deci repulzile electron-electron sunt minimizate.
Fiecare atom vrea să fie stabil, iar cele mai stabile configurații au seturi de orbite s și p (s2 și p6) umplut. Gazele nobile au această configurație, motiv pentru care ele sunt rareori reactive și se află în partea dreaptă a mesei periodice. Deci, dacă o setare se termină în 3p⁴, are nevoie doar de doi electroni pentru a deveni stabili (pierderea a șase, inclusiv electronii din setul de orbite, cheltuiește mai multă energie, astfel că pierderea a patru este mai ușoară). Ce se întâmplă dacă o setare se termină în 4d³, trebuie să-și piardă doar trei electroni pentru a ajunge la o stare stabilă. În plus, straturile semi-umplut (s1, p3, d5 ..) sunt mai stabile decât, de exemplu, p4 sau p2 - cu toate acestea, s2 și p6 vor fi și mai stabile.
Există două modalități diferite de a scrie setările electronice. Acestea pot fi scrise în ordinea crescătoare a numărului de straturi sau în ordinea orbitalelor umplută, așa cum se arată mai sus pentru Erbium.
Există circumstanțe în care un electron trebuie să fie "promovat". Atunci când un set de orbital este un electron să fie umplut cu jumătate sau complet ocupate, eliminați un electron set sau p mai aproape orbital s si pune-l în setul de orbitali care are nevoie de un electron.
De asemenea, puteți scrie configurația electronică a unui element doar prin scrierea configurației de valență, care este ultimul set de orbitale s și p. Astfel, configurația de valență a unui atom de antimoniu ar fi de 5 secunde² 5p³.
Ionii sunt o altă poveste. Ele sunt mult mai dificile. Treceți la două nivele și urmați același model, în funcție de locul în care ați început și în funcție de cât de mare sau mic este numărul de electroni.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit