Turinys

• Žingsniai
• Patarimas

Elektronų konfigūracija atomo yra skaičių eilė, žyminti elektronų orbitales. Elektronų obitanai yra skirtingų formų erdviniai regionai, supantys atomo branduolį, kuriuose elektronai yra išdėstyti tvarkingai. Naudodami elektronų konfigūraciją galite greitai nustatyti, kiek elektronų orbitalių yra atome, ir elektronų skaičių kiekvienoje orbitoje. Suprasdami pagrindinius elektronų konfigūracijos principus, galėsite parašyti savo elektronų konfigūraciją ir drąsiai atlikti cheminius bandymus.

Žingsniai

1 metodas iš 2: nustatykite elektronų skaičių naudodami periodinę cheminę lentelę

1. 

   Raskite atomo atomo skaičių. Kiekvienas atomas turi tam tikrą elektronų skaičių, susijusį su juo. Suraskite elementą periodinėje lentelėje. Atomo skaičius yra teigiamas sveikasis skaičius, prasidedantis nuo 1 (vandeniliui) ir po kiekvieno kiekvieno atomo didinantis 1. Atomo skaičius yra atomo protonų skaičius - taigi jis yra ir pagrindinės būsenos atomo elektronų skaičius.
2. Nustatykite atomo krūvį. Elektriškai neutralus atomas turi teisingą elektronų skaičių, kaip parodyta periodinėje lentelėje. Tačiau atomas, turintis krūvį, turės daugiau ar mažiau elektronų, atsižvelgiant į jo įkrovos dydį. Jei dirbate su atomais su krūviu, pridėkite arba atimkite atitinkamą elektronų skaičių: pridėkite po vieną elektroną už kiekvieną neigiamą krūvį ir atimkite po vieną elektroną už kiekvieną teigiamą krūvį.
   • Pavyzdžiui, natrio atomas, kurio krūvis yra +1, turės vieną elektroną, pašalintą iš bazinio atomo skaičiaus 11. Todėl natrio atomas iš viso turės 10 elektronų.
3. Įsiminkite pagrindinį orbitos sąrašą. Kai atomas gauna elektronus, šie elektronai bus išdėstyti į orbitales tam tikra tvarka. Kai elektronai užpildo orbitales, elektronų skaičius kiekvienoje orbitoje yra tolygus. Mes turime šias orbitas:
   • Obitano s (bet kuris skaičius, kurio elektronų konfigūracijoje yra „s“ ženklas), turi tik vieną orbitą ir seka Pauli išimčių principasKiekvienoje orbitoje yra daugiausia 2 elektronai, taigi kiekvienoje orbitoje yra tik 2 elektronai.
   • Obitano p turi 3 orbitas, todėl joje telpa iki 6 elektronų.
   • Obitano d turi 5 orbitas, todėl joje telpa iki 10 elektronų.
   • Obitano f turi 7 orbitales, todėl joje telpa iki 14 elektronų. Įsiminkite orbitalių tvarką pagal šį lengvai įsimenamą sakinį:
     Sant Pagresyvus Duh FGerai Gnutirpęs HOi ÍK.Aš ateinu.
     
     Atomams, turintiems daugiau elektronų, orbitos ir toliau rašomos abėcėlės tvarka po k raidės, paliekant naudotus simbolius.
4. Suprasti elektronų konfigūraciją. Elektronų konfigūracijos rašomos taip, kad būtų aiškiai parodytas elektronų skaičius atome, taip pat elektronų skaičius kiekvienoje orbitoje. Kiekviena orbita parašyta tam tikra tvarka, elektronų skaičius kiekvienoje orbitoje parašytas virš orbitos pavadinimo dešinės. Galiausiai elektronų konfigūracija yra seka, susidedanti iš orbitalių pavadinimų ir elektronų skaičiaus, parašyto aukščiau jų dešinėje.
   • Šis pavyzdys yra paprasta elektronų konfigūracija: 1s 2s 2p. Ši konfigūracija rodo, kad 1s orbitoje yra du elektronai, 2s orbitoje yra du elektronai ir 2p orbitoje - šeši elektronai. 2 + 2 + 6 = 10 elektronų (iš viso). Ši elektronų konfigūracija skirta elektriškai neutraliam neono atomui (neono atomo skaičius yra 10).
5. Įsiminkite orbitų tvarką. Atkreipkite dėmesį, kad orbitos yra sunumeruotos pagal elektronų klasę, tačiau yra energetiškai sutvarkytos. Pavyzdžiui, 4s orbita yra prisotinta mažesne energija (arba patvaresnė) nei prisotinta arba neprisotinta 3d orbita, todėl pirmiausia parašoma 4s poklasis. Žinodami orbitalių tvarką, galite išdėstyti elektronus į juos pagal elektronų skaičių atome. Elektronų išdėstymo į orbitales tvarka yra tokia: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Atomo su kiekvienu elektronu užpildytoje orbitoje elektronų konfigūracija parašyta taip: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Atkreipkite dėmesį, kad jei visi sluoksniai yra užpildyti, aukščiau nurodyta elektronų konfigūracija yra Og (Oganesson), 118, kuris yra didžiausias periodinės lentelės atomas, kuriame yra visi šiuo metu žinomi elektronų sluoksniai su elektriniu požiūriu neutraliu atomu.
6. Rūšiuoti elektronus į orbitales pagal elektronų skaičių atome. Pvz., Jei norite parašyti elektriniu požiūriu neutralaus kalcio atomo elektronų konfigūraciją, pirmiausia turite rasti jo atominį skaičių periodinėje lentelėje. Atominis kalcio skaičius yra 20, todėl aukščiau esančia tvarka parašysime atomo su 20 elektronų konfigūraciją.
   • Įdėkite savo elektronus į orbitas aukščiau nurodyta tvarka, kol pasieksite 20 elektronų. Obitan 1s gauna du elektronus, 2s gauna du, 2p gauna šešis, 3s gauna du, 3p gauna šešis ir 4s gauna du (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Taigi kalcio elektronų konfigūracija yra: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Pastaba: Energijos lygis kinta didėjant elektronų sluoksniui. Pvz., Kai rašote iki 4-ojo energijos lygio, pirmiausia parašoma 4s poklasis, vėliau iki 3d. Parašę ketvirtą energijos lygį, pereisite į penktą lygį ir vėl pradėsite sluoksniavimo tvarką. Tai įvyksta tik po 3-iojo energijos lygio.
7. Periodinę lentelę naudokite kaip vaizdinę nuorodą. Galbūt pastebėjote, kad periodinės lentelės forma atitinka elektronų konfigūracijos orbitalių tvarką. Pvz., Antrame kairiajame stulpelyje esantys atomai visada baigiasi „s“, vidurinės dalies dešinėje dešinėje pusėje esantys atomai visada baigiasi „d“ ir kt. Struktūroms rašyti naudokite periodinę lentelę. paveikslas - tvarka, kuria elektronai dedami į orbitales, atitiks pozicijas, parodytas periodinėje lentelėje. Žiūrėkite žemiau:
   • Du kairiausi stulpeliai yra atomai, kurių elektronų konfigūracija baigiasi s orbitale, dešinioji periodinės lentelės dalis yra atomai, kurių elektronų konfigūracija baigiasi p orbita, vidurinė dalis yra atomai, kurie baigiasi s orbita. d, o žemiau yra atomai, kurie baigiasi f orbita.
   • Pavyzdžiui, rašydami elemento chloro elektronų konfigūracijas, pateikite tokį argumentą: Šis atomas yra trečioje periodinės lentelės eilutėje (arba „laikotarpyje“). Jis taip pat yra periodinės lentelės p orbitos bloko penktame stulpelyje. Taigi elektronų konfigūracija baigsis ... 3p.
   • Atsargiai! D ir f orbitos klasės periodinėje lentelėje atitinka energijos lygį, kuris skiriasi nuo jų laikotarpio. Pavyzdžiui, pirmoji d orbitos bloko eilutė atitinka 3d orbitą, net jei ji yra 4 laikotarpyje, o f orbitos pirmoji eilutė atitinka 4f orbitą, net jei ji yra 6 laikotarpyje.
8. Sužinokite, kaip rašyti sulankstomas elektronų konfigūracijas. Vadinami dešiniojo periodinės lentelės krašto atomai retos dujos. Šie elementai yra chemiškai labai inertiški. Norėdami sutrumpinti ilgų elektronų konfigūracijų rašymo būdą, laužtiniuose skliaustuose parašykite artimiausių retų dujų, turinčių mažiau elektronų nei atomas, cheminį simbolį, tada toliau rašykite kitų orbitų elektronų konfigūracijas. . Žiūrėkite žemiau:
   • Norėdami suprasti šią sąvoką, parašykite sutrikusios elektronų konfigūracijos pavyzdį. Tarkime, kad per retą dujų konfigūraciją turime užrašyti cinko redukcijos elektronų konfigūraciją (atominis skaičius 30). Pilna cinko elektronų konfigūracija yra: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Tačiau atkreipkite dėmesį, kad 1s 2s 2p 3s 3p yra retų agoninių dujų konfigūracija. Tiesiog pakeiskite šią cinko elektronų žymėjimo dalį agoninės chemijos simboliu laužtiniuose skliaustuose ().
   • Taigi cinko elektronų konfigūracija yra kompaktiška 4s 3d.
   skelbimas

2 metodas iš 2: naudojant periodinę lentelę ADOMAH

1. 

   
   
   Naršykite ADOMAH periodinę lentelę. Šis elektronų konfigūracijos rašymo metodas nereikalauja įsiminti. Tačiau šiam metodui reikia pertvarkyti periodinę lentelę, nes įprastoje periodinėje lentelėje nuo ketvirtosios eilės ciklų skaičius neatitinka elektronų sluoksnio. Raskite ADOMAH periodinę lentelę, specialią cheminę periodinę lentelę, kurią sukūrė mokslininkas Valerijus Tsimmermanas. Šią periodinę lentelę galite rasti internete.
   • ADOMAH periodinėje lentelėje horizontalios eilutės yra elementų grupės, tokios kaip halogenai, inertinės dujos, šarminiai metalai, šarminiai žemės metalai ir kt. Vertikalios kolonos atitinka elektronų sluoksnį ir vadinamos „pakopomis“ (įstrižainės jungtys). blokai s, p, d ir f) atitinka laikotarpį.
   • Helis yra išdėstytas šalia vandenilio, nes abu turi unikalią 1s orbitą. Dešinėje pusėje parodyti ciklų blokai (s, p, d ir f), o pagrinde - elektronų sluoksnių skaičius. Elementų pavadinimai rašomi stačiakampiu, skaičiuojamu nuo 1 iki 120. Šie skaičiai yra įprasti atomų skaičiai, atspindintys bendrą elektronų skaičių elektrai neutraliame atome.
2. Suraskite elementą periodinėje lentelėje ADOMAH. Norėdami parašyti elemento elektronų konfigūraciją, suraskite jo simbolį ADOMAH periodinėje lentelėje ir nubraukite visus elementus, turinčius didesnius atominius skaičius. Pvz., Jei norite parašyti „eribi“ (68) elektronų konfigūraciją, perbraukite elementus 69–120.
   • Periodinės lentelės pagrinde atkreipkite dėmesį į skaičius nuo 1 iki 8. Tai yra elektronų sluoksnių arba kolonų skaičius. Nekreipkite dėmesio į stulpelius, kuriuose yra tik perbraukti elementai.„Eribi“ atveju likę stulpeliai yra 1, 2, 3, 4, 5 ir 6.
3. Suskaičiuokite orbitalių skaičių iki atomo padėties, kad parašytumėte konfigūraciją. Pažvelkite į blokų žymėjimą, parodytą periodinės lentelės (s, p, d ir f) dešinėje, ir pažiūrėkite į stulpelių skaičių, parodytą lentelės pagrinde, nepaisant įstrižainės tarp blokų, padalykite stulpelį į stulpelių blokus ir parašykite jie yra tvarkingi iš apačios į viršų. Nepaisykite stulpelių blokų, kuriuose yra tik perbraukti elementai. Užrašykite stulpelių blokus, pradedant stulpelio numeriu, o tada bloko simboliu: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (eribi atveju).
   • Pastaba: Aukščiau nurodyta elektronų konfigūracija Er parašyta didėjančia elektronų sluoksnių skaičiaus tvarka. Ši konfigūracija taip pat gali būti parašyta elektronų išdėstymo orbitalėse tvarka. Rašydami stulpelių blokus, atlikite veiksmus nuo viršaus iki apačios, o ne stulpelius: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Suskaičiuokite elektronų skaičių vienoje orbitoje. Suskaičiuokite elektronų skaičių, kurie nėra perbraukti per kiekvieną stulpelio bloką, paskirkite po vieną elektroną kiekvienam elementui ir užrašykite elektronų skaičių šalia kiekvieno bloko stulpelio bloko simbolio: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. Šiame pavyzdyje tai yra eribi elektronų konfigūracija.
5. Pripažinkite nenormalias elektronų konfigūracijas. Žemiausios energijos būsenos atomų elektronų konfigūracijoje, dar vadinamoje pagrindine būsena, yra aštuoniolika bendrų išimčių. Palyginti su bendrąja nykščio taisykle, jie nukrypsta tik nuo paskutinių dviejų iki trijų elektronų padėčių. Šiuo atveju faktinė elektronų konfigūracija sukelia elektronų mažesnę energijos būseną nei standartinė to atomo konfigūracija. Neįprasti atomai yra:
   • Kr (..., 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) ir Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   skelbimas

Patarimas

• Kai atomas yra jonas, tai reiškia, kad protonų skaičius nėra lygus elektronų skaičiui. Tada atomo krūvis parodomas (paprastai) viršutiniame dešiniajame elemento simbolio kampe. Todėl stibio atomas su įkrova +2 turės elektronų konfigūraciją 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Atkreipkite dėmesį, kad 5p keičiama į 5p. Būkite atsargūs, kai elektra neutralaus atomo konfigūracija baigiasi bet kurioje kitoje orbitoje, išskyrus s ir p. Pašalinę elektronus, galite paimti elektronus tik iš valentinių (s ir p orbitalių). Taigi, jei konfigūracija baigiasi 4s 3d, o atomo krūvis yra +2, konfigūracija pasikeičia į 4s 3d. Mes matome 3dpastovus, bet pašalinami tik s orbitos elektronai.
• Visi atomai linkę grįžti į stabilią būseną, o stabiliausia elektronų konfigūracija turės pakankamai s ir p orbitalių (s2 ir p6). Šios retos dujos turi tokią elektronų konfigūraciją, todėl jos retai dalyvauja reakcijose ir yra dešinėje periodinės lentelės pusėje. Taigi, jei konfigūracija baigiasi 3p, norint stabilizuotis, reikia tik dar dviejų elektronų (atidavus šešis elektronus, įskaitant s orbitos elektronus, prireiktų daugiau energijos, taigi atiduoti keturis elektronus būtų paprasčiau. lengviau). Jei konfigūracija baigiasi 4d, jai reikia atiduoti tik tris elektronus, kad pasiektų stabilią būseną. Panašiai ir naujieji poklasiai, priimantys pusę elektronų (s1, p3, d5 ..), yra stabilesni, pvz., P4 arba p2, tačiau s2 ir p6 bus dar stabilesni.
• Taip pat galite naudoti valentinės elektronų konfigūraciją, norėdami parašyti elemento, kuris yra paskutinės s ir p orbitos, elektronų konfigūraciją. Todėl stibio atomo valentinė konfigūracija stibiui yra 5s 5p.
• Jonams tai nepatinka, nes jie yra daug patvaresni. Praleiskite pirmiau nurodytus du šio straipsnio veiksmus ir dirbkite taip pat, priklausomai nuo to, nuo ko pradėsite ir kiek ar mažiau turite elektronų.
• Norėdami rasti atomo skaičių pagal jo elektronų konfigūraciją, pridėkite visus skaičius, kurie eina po raidžių (s, p, d ir f). Tai teisinga tik tuo atveju, jei tai yra neutralus atomas, jei tai yra jonas, jūs negalite naudoti šio metodo. Vietoj to, turite pridėti arba atimti elektronų, kuriuos įvedate ar atiduodate, skaičių.
• Viršutiniame dešiniajame kampe turi būti parašytas skaičius, einantis po raidės, laikydami testą neturite rašyti neteisingai.
• Yra du skirtingi elektronų konfigūracijų rašymo būdai. Galite rašyti didėjančia elektronų sluoksnio tvarka arba tvarka, kuria elektronai dedami į orbitales, kaip parodyta eribi atomui.
• Yra atvejų, kai elektroną reikia „stumti aukštyn“. Tai yra tada, kai orbitoje trūksta tik vieno elektrono, kad būtų pusė arba visi elektronai, tada jūs turite paimti elektroną iš artimiausios s arba p orbitos, kad perkeltumėte jį į orbitą, kuriai reikia to elektrono.
• Negalime sakyti, kad poklasio „energijos frakcijos stabilumas“ priima pusę elektronų. Tai yra per didelis supaprastinimas. Naujojo poklasio, priimančio „pusę elektronų“, energijos lygio stabilumo priežastis yra ta, kad kiekviena orbita turi tik vieną vienintelį elektroną, todėl elektronų ir elektronų atstūmimas yra kuo mažesnis.