Sisältö

• Askeleet
• Neuvoja

Elektronikonfiguraatio atomin luku on sarja elektroneja kiertoratoja edustavia lukuja. Elektroni-obitaanit ovat erimuotoisia avaruusalueita, jotka ympäröivät atomin ydintä, joihin elektronit on järjestetty järjestyksessä. Elektronikonfiguraation avulla voit nopeasti määrittää, kuinka monta elektronirataista on atomissa, ja elektronien lukumäärän jokaisella kiertoradalla. Kun olet ymmärtänyt elektronikonfiguraation perusperiaatteet, voit kirjoittaa oman elektronikonfiguraation ja tehdä kemiallisia testejä luottavaisin mielin.

Askeleet

Menetelmä 1/2: Määritä elektronien määrä käyttämällä kemiallista jaksoittaista taulukkoa

1. 

   Etsi atomin atominumero. Jokaisella atomilla on tietty määrä elektroneja. Etsi elementti jaksollisesta taulukosta. Atomiluku on positiivinen kokonaisluku, joka alkaa arvosta 1 (vedyn osalta) ja kasvaa yhdellä kutakin atomia kohti sen jälkeen. Atomiluku on atomin protonien lukumäärä - joten se on myös atomin elektronien lukumäärä perustilassa.
2. Määritä atomin varaus. Sähköisesti neutraalilla atomilla on oikea määrä elektroneja, kuten jaksollisessa taulukossa on esitetty. Varauksella olevalla atomilla on kuitenkin enemmän tai vähemmän elektroneja sen varauksen suuruuden perusteella. Jos työskentelet atomien kanssa varauksella, lisää tai vähennä vastaava määrä elektroneja: lisää yksi elektroni kutakin negatiivista varausta varten ja vähennä yksi elektroni kutakin positiivista varausta kohden.
   • Esimerkiksi natriumatomilla, jonka varaus on +1, yksi elektroni poistetaan atomiatomiluvusta 11. Siksi natriumatomissa on yhteensä 10 elektronia.
3. Muista perusradan luettelo. Kun atomi vastaanottaa elektroneja, nämä elektronit järjestetään orbitaaleihin tietyssä järjestyksessä. Kun elektronit täyttävät kiertoradat, elektronien määrä kullakin kiertoradalla on tasainen. Meillä on seuraavat kiertoradat:
   • Obitan s (missä tahansa numerossa, jonka elektronikonfiguraatiossa on "s", on vain yksi kiertorata ja seuraa Periaate paitsi PauliJokainen kiertorata sisältää vain korkeintaan 2 elektronia, joten jokainen kiertorata voi sisältää vain 2 elektronia.
   • Obitan s sillä on 3 kiertorataa, joten siihen mahtuu jopa 6 elektronia.
   • Obitan d sillä on 5 kiertorataa, joten siihen mahtuu 10 elektronia.
   • Obitan f Orbitaaleja on 7, joten niissä voi olla jopa 14 elektronia. Muista kiertoratojen järjestys seuraavan tarttuvan lauseen mukaan:
     Späällä Paggressiivinen Duh FOkei Gtunnoton HOho ÍKMinä tulen.
     
     Atomeille, joissa on enemmän elektroneja, orbitaalit kirjoitetaan edelleen aakkosjärjestyksessä k-kirjaimen jälkeen, jolloin käytetyt merkit jätetään pois.
4. Ymmärrä elektronikonfiguraatio. Elektronikokoonpanot kirjoitetaan osoittamaan selvästi atomien elektronien lukumäärä sekä elektronien lukumäärä kullakin kiertoradalla. Jokainen kiertorata on kirjoitettu tietyssä järjestyksessä, ja elektronien määrä kullakin kiertoradalla on kirjoitettu kiertoradan nimen oikealle puolelle. Lopuksi elektronikonfiguraatio on sarja, joka koostuu orbitaalien nimistä ja elektronien lukumäärästä, jotka on kirjoitettu yllä niiden oikealle puolelle.
   • Seuraava esimerkki on yksinkertainen elektronikonfiguraatio: 1s 2s 2p. Tämä kokoonpano osoittaa, että 1s-kiertoradalla on kaksi elektronia, 2s-kiertoradalla on kaksi elektronia ja 2p-kiertoradalla on kuusi elektronia. 2 + 2 + 6 = 10 elektronia (yhteensä). Tämä elektronikonfiguraatio on sähköisesti neutraalille neonatomille (neonin atomiluku on 10).
5. Muista kiertoratojen järjestys. Huomaa, että kiertoradat on numeroitu elektroniluokan mukaan, mutta ne on järjestetty energisesti. Esimerkiksi 4s-kiertorata on kyllästetty pienemmällä energialla (tai kestävämmällä) kuin tyydyttynyt tai tyydyttymätön 3d-kiertorata, joten 4s-alaluokka kirjoitetaan ensin. Kun tiedät orbitaalien järjestyksen, voit järjestää elektronit niihin atomin elektronien lukumäärän mukaan. Järjestys elektronien asettamiseksi kiertoradoille on seuraava: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Atomin elektronikonfiguraatio jokaisella elektronilla täytetyllä kiertoradalla kirjoitetaan seuraavasti: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Huomaa, että jos kaikki kerrokset on täytetty, yllä oleva elektronikonfiguraatio on Og (Oganesson), 118, joka on jaksollisen taulukon eniten numeroitu atomi - joka sisältää kaikki tällä hetkellä tunnetut elektronikerrokset sähköisesti neutraalin atomin kanssa.
6. Lajittele elektronit kiertoradoille atomien elektronien määrän mukaan. Esimerkiksi, jos haluat kirjoittaa sähköisesti neutraalin kalsiumatomin elektronikonfiguraation, sinun on ensin löydettävä sen atominumero jaksollisesta taulukosta. Kalsiumin atomiluku on 20, joten kirjoitamme 20 elektronin sisältävän atomin kokoonpanon yllä olevassa järjestyksessä.
   • Aseta elektronisi kiertoradoille yllä olevassa järjestyksessä, kunnes olet saavuttanut 20 elektronia. Obitan 1s saa kaksi elektronia, 2s saa kaksi, 2p saa kuusi, 3s saa kaksi, 3p saa kuusi ja 4s saa kaksi (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Siksi kalsiumin elektronikonfiguraatio on: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Huomaa: Energiataso muuttuu elektronikerroksen kasvaessa. Esimerkiksi kun kirjoitat 4. energiatasolle, 4s-alaluokka kirjoitetaan ensin, myöhemmin kolmiulotteiseksi. Kun olet kirjoittanut neljännen energiatason, siirryt viidenteen tasoon ja aloitat kerrostamisjärjestyksen uudelleen. Tämä tapahtuu vasta kolmannen energiatason jälkeen.
7. Käytä jaksollista taulukkoa visuaalisena pikakuvakkeena. Olet ehkä huomannut, että jaksollisen taulukon muoto vastaa elektronikokoonpanon orbitaalien järjestystä. Esimerkiksi toisessa sarakkeessa vasemmalta oikealle olevat atomit päättyvät aina kohtaan "s", keskiosan oikeassa reunassa olevat atomit loppuvat aina kohtaan "d" jne. Käytä jaksollista taulukkoa rakenteiden kirjoittamiseen. kuvio - järjestys, jossa elektronit sijoitetaan kiertoradoille, vastaa jaksollisessa taulukossa esitettyjä sijainteja. Katso alempaa:
   • Kaksi vasemmanpuoleista saraketta ovat atomeja, joiden elektronikonfiguraatio päättyy s-kiertoradalle, jaksollisen järjestelmän oikea osa on atomeja, joiden elektronikonfiguraatio päättyy p-orbitaaliin, keskiosa on atomeja, jotka päättyvät s-kiertoradalle. d ja alapuolella ovat f-kiertoradalle päättyvät atomit.
   • Esimerkiksi kirjoittaessasi kloorielementin elektronikonfiguraatiota, tee seuraava argumentti: Tämä atomi on jaksollisen järjestelmän kolmannella rivillä (tai "jaksolla"). Se on myös jaksollisen taulukon p orbitaalilohkon viidennessä sarakkeessa. Joten elektronikonfiguraatio loppuu ... 3p.
   • Varovainen! Jaksollisen taulukon d- ja f-orbitaaliluokat vastaavat niiden jaksosta poikkeavia energiatasoja. Esimerkiksi d-kiertoradan ensimmäinen rivi vastaa kolmiulotteista kiertoradaa, vaikka se on jaksossa 4, kun taas f-kiertoradan ensimmäinen rivi vastaa 4f-kiertorataa, vaikka se on jaksossa 6.
8. Opi kirjoittamaan kokoontaitettavat elektronikonfiguraatiot. Jaksollisen taulukon oikeassa reunassa olevia atomeja kutsutaan jalokaasu. Nämä alkuaineet ovat kemiallisesti hyvin inerttejä. Pitkän elektronikonfiguraation lyhentämiseksi kirjoita hakasulkeisiin lähinnä olevan harvinaisen kaasun kemiallinen symboli, jolla on vähemmän elektroneja kuin atomilla, ja jatka sitten seuraavien orbitaalien elektronikonfiguraatioiden kirjoittamista. . Katso alempaa:
   • Tämän käsitteen ymmärtämiseksi kirjoita esimerkin romahtanut elektronikonfiguraatio. Oletetaan, että meidän on kirjoitettava elektronikonfiguraatio sinkkipelkistystä varten (atominumero 30) harvinaisen kaasukonfiguraation kautta. Sinkin täydellinen elektronikonfiguraatio on: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Huomaa kuitenkin, että 1s 2s 2p 3s 3p on harvinaisen agonisen kaasun konfiguraatio. Korvaa vain tämä osa sinkin elektronimerkinnöistä hakasulkeissa olevalla agonisella kemiallisella symbolilla ().
   • Siksi sinkin elektronikonfiguraatio on kompakti 4s 3d.
   mainos

Menetelmä 2/2: Käyttämällä jaksollista taulukkoa ADOMAH

1. 

   
   
   Tutustu ADOMAH-jaksolliseen taulukkoon. Tämä menetelmä elektronikonfiguraation kirjoittamiseksi ei vaadi ulkoa muistamista. Tämä menetelmä vaatii kuitenkin järjestäytyneen jaksollisen taulukon, koska säännöllisessä jaksollisessa taulukossa neljännestä rivistä lähtien syklien lukumäärä ei vastaa elektronikerrosta. Etsi ADOMAH-kausi, erityinen kemiallinen jaksoittaulukko, jonka on suunnitellut tutkija Valery Tsimmerman. Löydät tämän jaksollisen taulukon Internetistä.
   • ADOMAH-jaksollisessa taulukossa vaakasuorat rivit ovat elementtiryhmiä, kuten halogeenit, inertit kaasut, alkalimetallit, maa-alkalimetallit jne. Pystysuorat pylväät vastaavat elektronikerrosta ja niitä kutsutaan "pylväiksi" (diagonaaliliitokset). lohkot s, p, d ja f) vastaavat jaksoa.
   • Helium on järjestetty vedyn viereen, koska molemmilla on ainutlaatuinen 1s-kiertorata. Jaksolliset lohkot (s, p, d ja f) on esitetty oikealla puolella ja elektronikerrosten lukumäärä on esitetty pohjassa. Elementtien nimet kirjoitetaan suorakulmioon, joka on numeroitu 1: stä 120: een. Nämä luvut ovat tavallisia atomilukuja, jotka edustavat sähköisesti neutraalin atomin elektronien kokonaismäärää.
2. Etsi elementti jaksollisesta taulukosta ADOMAH. Jos haluat kirjoittaa elementin elektronikonfiguraation, etsi sen symboli ADOMAH-jaksollisesta taulukosta ja vie kaikki elementit, joilla on korkeampi atominumero. Esimerkiksi, jos haluat kirjoittaa eribin (68) elektronikonfiguraation, viivaa elementit 69-120.
   • Huomaa numerot 1–8 jaksollisen taulukon alaosassa. Tämä on elektronikerrosten tai -sarakkeiden määrä. Älä kiinnitä huomiota sarakkeisiin, jotka sisältävät vain yliviivattuja elementtejä.Eribin jäljellä olevat sarakkeet ovat 1, 2, 3, 4, 5 ja 6.
3. Laske orbitaalien määrä atomin sijaintiin kirjoittaaksesi konfiguraation. Katso jaksollisen taulukon oikealla puolella olevaa lohkosymbolia (s, p, d ja f) ja katso taulukon pohjassa näkyvien sarakkeiden lukumäärää lohkojen välisestä diagonaalisesta viivasta riippumatta, jaa sarakkeet sarakelohkoiksi ja kirjoita ne ovat järjestyksessä alhaalta ylös. Ohita vain yliviivatut elementit sisältävät sarakelohkot. Kirjoita muistiin sarakelohkot, jotka alkavat sarakkeen numerolla ja sitten lohkosymbolilla seuraavasti: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (eribin tapauksessa).
   • Huomaa: Yllä oleva elektronikonfiguraatio Er: lle kirjoitetaan nousevassa järjestyksessä elektronikerrosten lukumäärän mukaan. Tämä kokoonpano voidaan kirjoittaa myös elektronien asettamisella kiertoradoille. Noudata sarakelohkojen kirjoittamisen vaiheita ylhäältä alas sarakkeiden sijaan: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Laske elektronien määrä kiertorataa kohti. Laske elektronien lukumäärä, joita ei ole ylitetty kussakin sarakelohkossa, määritä yksi elektroni per elementti ja kirjoita elektronien lukumäärä lohkosymbolin viereen jokaiselle lohkosarakkeelle seuraavasti: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. Tässä esimerkissä tämä on eribin elektronikonfiguraatio.
5. Tunnista epänormaalit elektronikonfiguraatiot. Alhaisimman energian tilassa olevien atomien elektronikonfiguraatiossa, joka tunnetaan myös nimellä perustila, on 18 yleistä poikkeusta. Yleiseen nyrkkisääntöön verrattuna ne poikkeavat vain kahdesta viimeisestä kolmesta elektroniasennosta. Tässä tapauksessa todellinen elektronikonfiguraatio saa elektronit olemaan pienemmässä energiatilassa kuin kyseisen atomin vakiokonfiguraatio. Epätavallisia atomeja ovat:
   • Kr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Huom (..., 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) ja Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   mainos

Neuvoja

• Kun atomi on ioni, se tarkoittaa, että protonien lukumäärä ei ole yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä. Sitten atomin varaus näkyy elementin symbolin oikeassa yläkulmassa (yleensä). Siksi antimoni-atomilla, jolla on varaus +2, on elektronikonfiguraatio 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Huomaa, että 5p muutetaan 5p: ksi. Ole varovainen, kun sähköisesti neutraalin atomin kokoonpano päättyy muille kiertoradoille kuin s ja p. Kun elektronit on poistettu, voit ottaa elektroneja vain valenssi- tai orbitaaleista. Joten jos konfiguraatio päättyy arvoon 4s 3d ja atomin varaus on +2, konfiguraatio muuttuu arvoon 4s 3d. Näemme 3dvakio, mutta vain s-kiertoradan elektronit poistetaan.
• Kaikilla atomeilla on taipumus palata vakaaseen tilaan, ja vakaimmalla elektronikonfiguraatiolla on tarpeeksi s ja p orbitaalia (s2 ja p6). Näillä harvoilla kaasuilla on tämä elektronikonfiguraatio, minkä vuoksi ne osallistuvat harvoin reaktioihin ja ovat jaksollisen järjestelmän oikealla puolella. Joten jos konfiguraatio päättyy 3p: hen, sen on vain lisättävä vielä kaksi elektronia vakautuakseen (kuuden elektronin, s-orbitaalin elektroniikka mukaan lukien, luovuttaminen vaatii enemmän energiaa, joten neljän elektronin luovuttaminen olisi helppoa. helpompaa). Jos konfiguraatio päättyy arvoon 4d, sen on luovutettava vain kolme elektronia vakaan tilan saavuttamiseksi. Samoin uudet alaluokat, jotka vastaanottavat puolet elektronista (s1, p3, d5 ..), ovat vakaampia, esim. P4 tai p2, mutta s2 ja p6 ovat vielä vakaampia.
• Voit myös käyttää valenssielektronikonfiguraatiota kirjoittaa elementin elektronikonfiguraation, joka on viimeinen s ja p orbitaali. Siksi antimoniatomin valenssikokoonpano antimonia varten on 5s 5p.
• Ionit eivät, koska ne ovat paljon kestävämpiä. Ohita tämän artikkelin kaksi yllä olevaa vaihetta ja toimi samalla tavalla, riippuen siitä, mistä aloitat ja kuinka monta tai vähemmän elektronia sinulla on.
• Löydä atomiluku sen elektronikonfiguraatiosta lisäämällä kaikki numerot, jotka seuraavat kirjaimia (s, p, d ja f). Tämä on oikein vain, jos se on neutraali atomi, jos se on ioni, et voi käyttää tätä menetelmää. Sen sijaan sinun on lisättävä tai vähennettävä ottamiesi tai luovuttamiesi elektronien määrä.
• Kirjainta seuraava numero on kirjoitettava oikeaan yläkulmaan, et saa kirjoittaa väärin testiä suorittaessasi.
• Elektronikokoonpanoja voidaan kirjoittaa kahdella eri tavalla. Voit kirjoittaa elektronikerroksen nousevassa järjestyksessä tai siinä järjestyksessä, jossa elektronit sijoitetaan kiertoradoille, kuten eribi-atomille on esitetty.
• On tapauksia, joissa elektroni on "työnnettävä ylös". Silloin kun kiertoradalta puuttuu vain yksi elektroni, jotta sillä olisi puolet tai kaikki elektronit, sinun on otettava elektroni lähimmästä s- tai p-kiertoradasta siirtääkseen sen elektronille tarvitsevalle kiertoradalle.
• Emme voi sanoa, että alaluokan "energiajakeen vakaus" vastaanottaisi puolet elektronista. Se on liian yksinkertaistamista. Syy uuden "puolet elektronien lukumäärästä" vastaanottavan alaluokan vakaalle energiatasolle on, että jokaisella kiertoradalla on vain yksi yksittäinen elektroni, joten elektroni-elektroni-hylkääminen on minimoitu.