Vsebina

• Koraki
• Nasvet

Elektronska konfiguracija atoma je niz števil, ki predstavljajo elektronske orbitale. Electron Obitans so prostorska območja različnih oblik, ki obkrožajo jedro atoma, v katerih so elektroni urejeni urejeno. Z elektronsko konfiguracijo lahko hitro ugotovite, koliko elektronskih orbital je v atomu in število elektronov v vsaki orbitali. Ko boste razumeli osnovna načela konfiguracije elektronov, boste lahko sami napisali svojo konfiguracijo elektronov in lahko samozavestno opravljali kemijske teste.

Koraki

Metoda 1 od 2: Določite število elektronov s pomočjo kemijske periodne tabele

1. 

   Poiščite atomsko številko atoma. Vsak atom ima določeno število elektronov, povezanih z njim. Poiščite element v periodnem sistemu. Atomsko število je pozitivno celo število, ki se začne pri 1 (za vodik) in nato za vsak atom narašča za 1. Atomsko število je število protonov atoma - torej je tudi število elektronov atoma v osnovnem stanju.
2. Določite naboj atoma. Električno nevtralni atom ima pravilno število elektronov, kot je prikazano na periodnem sistemu. Vendar bo imel atom z nabojem več ali manj elektronov glede na njegovo velikost naboja. Če delate z atomi z nabojem, dodajte ali odštejte ustrezno število elektronov: dodajte en elektron za vsak negativni naboj in odštejte en elektron za vsak pozitivni naboj.
   • Na primer, natrijevemu atomu z nabojem +1 bo odstranjen en elektron iz osnovnega atomskega števila 11. Zato bo imel natrijev atom skupaj 10 elektronov.
3. Zapomnite si osnovni orbitalni seznam. Ko atom sprejme elektrone, bodo ti elektroni razporejeni v orbitale v določenem vrstnem redu. Ko elektroni zapolnijo orbitale, je število elektronov v posamezni orbiti enako. Imamo naslednje orbitale:
   • Obitan s (katero koli število z "s" zadaj v elektronski konfiguraciji) ima samo eno orbitalo in sledi Načelo izjeme PauliVsaka orbitala vsebuje največ 2 elektrona, tako da vsaka s orbitala vsebuje le 2 elektrona.
   • Obitan str ima 3 orbitale, tako da lahko sprejme do 6 elektronov.
   • Obitan d ima 5 orbital, tako da lahko sprejme do 10 elektronov.
   • Obitan f ima 7 orbital, tako da lahko vsebuje do 14 elektronov. Zapomnite si vrstni red orbital v skladu z naslednjim privlačnim stavkom:
     Sna Pagresiven Duh Fv redu Gotrplost HUps ÍKPrihajam.
     
     Pri atomih z več elektroni se orbitale še naprej pišejo po abecedi po črki k, pri čemer se ne upoštevajo uporabljeni znaki.
4. Razumevanje konfiguracije elektronov. Konfiguracije elektronov so napisane tako, da jasno prikazujejo število elektronov v atomu, pa tudi število elektronov v vsaki orbitali. Vsaka orbitala je zapisana v določenem vrstnem redu, pri čemer je število elektronov v vsaki orbiti napisano nad desno od imena orbite. Končno je elektronska konfiguracija zaporedje, ki je sestavljeno iz imen orbital in števila elektronov, napisanih zgoraj desno od njih.
   • Naslednji primer je preprosta elektronska konfiguracija: 1s 2s 2p. Ta konfiguracija kaže, da sta dva elektrona v 1s orbitali, dva elektrona v 2s orbitali in šest elektronov v 2p orbitali. 2 + 2 + 6 = 10 elektronov (skupaj). Ta elektronska konfiguracija je za električno nevtralni neonski atom (atomsko število neona je 10).
5. Zapomnite si vrstni red orbital. Upoštevajte, da so orbitale oštevilčene glede na razred elektronov, vendar so energijsko urejene. Na primer, 4s orbitala je nasičena z nižjo energijo (ali trajnejša) kot nasičena ali nenasičena 3d orbitala, zato je najprej napisan podrazred 4s. Ko poznate vrstni red orbital, lahko razporedite elektrone vanje glede na število elektronov v atomu. Vrstni red za postavitev elektronov v orbitale je naslednji: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Elektronska konfiguracija atoma z vsako elektronsko napolnjeno orbitalo je zapisana kot: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Upoštevajte, da če so vse plasti napolnjene, je zgornja konfiguracija elektronov takšna kot Og (Oganesson), 118, ki je najvišje oštevilčen atom v periodnem sistemu - vsebuje vse trenutno znane elektronske plasti za z električno nevtralnim atomom.
6. Razvrstite elektrone v orbitale glede na število elektronov v atomu. Če želite na primer zapisati elektronsko konfiguracijo električno nevtralnega atoma kalcija, najprej v periodnem sistemu poiščite njegovo atomsko številko. Atomsko število kalcija je 20, zato bomo konfiguracijo atoma z 20 elektroni zapisali v zgornjem vrstnem redu.
   • Postavite svoje elektrone v orbitale v zgornjem vrstnem redu, dokler ne dosežete 20 elektronov. Obitan 1s dobi dva elektrona, 2s dobi dva, 2p dobi šest, 3s dobi dva, 3p dobi šest in 4s dobi dva (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Zato je elektronska konfiguracija kalcija: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Opomba: Raven energije se spreminja s povečevanjem elektronske plasti. Na primer, ko pišete na 4. nivo energije, se najprej napiše podrazred 4s, kasneje do 3d. Po pisanju četrte ravni energije se premaknete na peto raven in znova zaženete vrstni red slojev. To se zgodi šele po 3. nivoju energije.
7. Periodično tabelo uporabite kot vizualno bližnjico. Morda ste opazili, da oblika periodnega sistema ustreza vrstnemu redu orbital v elektronski konfiguraciji. Na primer, atomi v drugem levem stolpcu se vedno končajo na "s", atomi na skrajni desni strani srednjega dela se vedno končajo na "d" itd. Za zapisovanje struktur uporabite periodni sistem. slika - vrstni red postavitve elektronov v orbitale bo ustrezal položajem, prikazanim v periodnem sistemu. Glej spodaj:
   • Dva leva stolpca sta atoma, katerih elektronska konfiguracija se konča v s-orbitali, desni del periodnega sistema so atomi z elektronsko konfiguracijo, ki se konča v p-orbitali, srednji del pa atomi, ki se končajo v s-orbitali. d, spodaj pa atomi, ki se končajo v f orbiti.
   • Na primer, ko pišete elektronsko konfiguracijo elementa klor, podajte naslednji argument: Ta atom je v tretji vrstici (ali "obdobju") periodnega sistema. Nahaja se tudi v petem stolpcu p orbitalnega bloka na periodnem sistemu. Konfiguracija elektronov bo na koncu ... 3p.
   • Previdno! D in f orbitalni razredi na periodnem sistemu ustrezajo nivojem energije, ki se razlikujejo od obdobja. Na primer, prva vrstica d orbitalnega bloka ustreza 3d orbitali, čeprav je v obdobju 4, medtem ko prva vrstica f orbitale ustreza 4f orbitali, čeprav je v obdobju 6.
8. Naučite se pisati zložljive elektronske konfiguracije. Pokličejo se atomi ob desnem robu periodnega sistema redki plini. Ti elementi so kemično zelo inertni. Če želite skrajšati dolgo elektronsko konfiguracijo, v oglate oklepaje zapišite kemijski simbol za najbližji redki plin, ki ima manj elektronov kot atom, nato pa še naprej zapisujte elektronske konfiguracije naslednjih orbital. . Glej spodaj:
   • Če želite razumeti ta koncept, napišite primer strnjene elektronske konfiguracije. Recimo, da moramo zapisati elektronsko konfiguracijo za redukcijo cinka (atomsko število 30) z redko konfiguracijo plina. Popolna elektronska konfiguracija cinka je: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Upoštevajte pa, da je 1s 2s 2p 3s 3p konfiguracija redkega agonskega plina. Samo zamenjajte ta del cinkovega elektronskega zapisa z agonističnim kemijskim simbolom v oglatih oklepajih ().
   • Zato je elektronska konfiguracija cinka kompaktna 4s 3d.
   oglas

Metoda 2 od 2: Uporaba periodnega sistema ADOMAH

1. 

   
   
   Raziščite periodni sistem ADOMAH. Ta način zapisovanja elektronske konfiguracije ne zahteva zapomnitve. Vendar ta metoda zahteva preurejeno periodno tabelo, saj v običajni periodni tabeli od četrte vrstice število ciklov ne ustreza elektronski plasti. Poiščite periodni sistem ADOMAH, posebno kemijsko periodno tabelo, ki jo je zasnoval znanstvenik Valery Tsimmerman. Ta periodni sistem lahko najdete na internetu.
   • V periodnem sistemu ADOMAH so vodoravne vrstice elementov, kot so halogeni, inertni plini, alkalijske kovine, zemeljskoalkalijske kovine itd. Navpični stolpci ustrezajo elektronski plasti in se imenujejo "stopnice" (diagonalne povezave). bloki s, p, d in f) ustrezajo obdobju.
   • Helij je razporejen ob vodiku, ker imata oba edinstveno orbitalo 1s. Periodični bloki (s, p, d in f) so prikazani na desni strani, število elektronskih slojev pa na dnu. Imena elementov so zapisana v pravokotniku s številkami od 1 do 120. Ta števila so običajna atomska števila, ki predstavljajo skupno število elektronov v električno nevtralnem atomu.
2. Poiščite elemente na periodnem sistemu ADOMAH. Če želite napisati elektronsko konfiguracijo elementa, na periodnem sistemu ADOMAH določite njegov simbol in prečrtajte vse elemente z višjimi atomskimi števili. Če želite na primer napisati elektronsko konfiguracijo eribi (68), prečrtajte elemente od 69 do 120.
   • Upoštevajte številke od 1 do 8 na dnu periodnega sistema. To je število elektronskih plasti ali stolpcev. Ne bodite pozorni na stolpce, ki vsebujejo samo prečrtane elemente.Za eribi so preostali stolpci 1, 2, 3, 4, 5 in 6.
3. Število orbital preštejte do položaja atoma, da napišete konfiguracijo. Poglejte simbol bloka, prikazan na desni strani periodnega sistema (s, p, d in f), in si oglejte število stolpcev, prikazanih na dnu tabele, ne glede na diagonalne črte med bloki, stolpce razdelite na stolpce-bloke in zapišite urejeni so od spodaj navzgor. Prezri bloke stolpcev, ki vsebujejo samo prečrtane elemente. Zapišite bloke stolpcev, začenši s številko stolpca in nato simbolom bloka, takole: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (v primeru eribi).
   • Opomba: Zgornja konfiguracija elektronov za Er je zapisana v naraščajočem vrstnem redu števila elektronskih plasti. To konfiguracijo lahko zapišemo tudi v vrstnem redu postavitve elektronov v orbitale. Pri pisanju blokov stolpcev sledite korakom od zgoraj navzdol namesto stolpcev: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Preštejte število elektronov na orbitalo. Preštejte število elektronov, ki niso prečrtani v vsakem bloku stolpca, dodelite en elektron na element in napišite število elektronov poleg simbola bloka za vsak blok-stolpec, takole: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. V tem primeru je to elektronska konfiguracija eribija.
5. Prepoznajte neobičajne elektronske konfiguracije. Obstaja osemnajst pogostih izjem pri elektronski konfiguraciji atomov v stanju z najnižjo energijo, znanem tudi kot osnovno stanje. V primerjavi s splošnim pravilom odstopajo le od zadnjih dveh do treh položajev elektronov. V tem primeru dejanska elektronska konfiguracija povzroči, da imajo elektroni nižje energijsko stanje od standardne konfiguracije atoma. Nenavadni atomi so:
   • Cr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Opomba (..., 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) in Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   oglas

Nasvet

• Ko je atom ion, to pomeni, da število protonov ni enako številu elektronov. Nato je naboj atoma prikazan v (običajno) zgornjem desnem kotu simbola elementa. Zato bo atom antimona z nabojem +2 imel elektronsko konfiguracijo 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Upoštevajte, da se 5p spremeni v 5p. Bodite previdni, ko se konfiguracija električno nevtralnega atoma konča na kateri koli orbitali, ki ni s in p. Z odstranjenimi elektroni lahko vzamete elektrone samo iz valentnih orbital (s in p orbitale). Torej, če se konfiguracija konča pri 4s 3d in ima atom naboj +2, se konfiguracija spremeni v 4s 3d. Vidimo 3dkonstanten, vendar se odstranijo le elektroni v s-orbiti.
• Vsi atomi se ponavadi vrnejo v stabilno stanje in najstabilnejša elektronska konfiguracija bo imela dovolj s in p orbitalov (s2 in p6). Ti redki plini imajo takšno elektronsko konfiguracijo, zato redko sodelujejo v reakcijah in so na desni strani periodnega sistema. Torej, če se konfiguracija konča pri 3p, je treba dodati le še dva elektrona, da postaneta stabilna (oddajanje šestih elektronov, vključno s tistimi iz orbite, bo zahtevalo več energije, zato bi bilo oddajanje štirih elektronov enostavno. lažje). Če se konfiguracija konča pri 4d, mora le tri elektrone oddati, da doseže stabilno stanje. Podobno so novi podrazredi, ki sprejemajo polovico elektronov (s1, p3, d5 ..), stabilnejši, npr. P4 ali p2, vendar bosta s2 in p6 še bolj stabilna.
• Konfiguracijo valentnega elektrona lahko uporabite tudi za zapis elektronske konfiguracije elementa, ki je zadnja s in p orbitala. Zato je valentna konfiguracija antimonovega atoma za antimon 5s 5p.
• Ioni tega ne marajo, ker so veliko bolj trpežni. Preskočite zgornja dva koraka tega članka in delajte na enak način, odvisno od tega, kje začnete in koliko ali manj elektronov imate.
• Če želite poiskati atomsko številko iz njene elektronske konfiguracije, dodajte vse številke, ki sledijo črkam (s, p, d in f). To je pravilno le, če gre za nevtralen atom, če gre za ion, potem te metode ne morete uporabiti. Namesto tega morate dodati ali odšteti število elektronov, ki jih vnesete ali oddate.
• Številka, ki sledi črki, mora biti napisana v zgornjem desnem kotu, pri opravljanju testa ne smete pisati nepravilno.
• Obstajata dva različna načina za zapisovanje elektronskih konfiguracij. Zapišete lahko v naraščajočem vrstnem redu elektronske plasti ali v vrstnem redu, v katerem so elektroni postavljeni v orbitale, kot je prikazano za atom eribi.
• Obstajajo primeri, ko je treba "potisniti" elektron. Takrat ko v orbitali manjka le en elektron, da bi imel polovico ali vse elektrone, potem morate vzeti elektron iz najbližje orbite s ali p, da ga prenesete v orbitalo, ki potrebuje ta elektron.
• Ne moremo reči, da "stabilnost frakcije energije" podrazreda prejme polovico elektronov. To je preveč poenostavitev. Razlog za stabilno raven energije novega podrazreda, ki sprejema "polovico števila elektronov", je v tem, da ima vsaka orbitala samo en sam elektron, zato je odbijanje elektronov proti elektronom čim manjše.