Saturs

• Soļi
• 1. metode no 2: elektronu sadalījums, izmantojot D. I. Mendeļejeva periodisko sistēmu
• 2. metode no 2: ADOMAH periodiskās tabulas izmantošana
• Padomi

Elektroniskā konfigurācija atoms ir tā elektronu orbitāļu skaitlisks attēlojums. Elektroniskās orbitāles ir dažādu formu reģioni, kas atrodas ap atomu kodolu, kurā elektrons ir matemātiski ticams. Elektroniskā konfigurācija palīdz ātri un viegli pateikt lasītājam, cik elektronu orbitāļu ir atomā, kā arī noteikt elektronu skaitu katrā orbītā. Pēc šī raksta lasīšanas jūs būsit apguvis elektronisko konfigurāciju ģenerēšanas metodi.

Soļi

1. metode no 2: elektronu sadalījums, izmantojot D. I. Mendeļejeva periodisko sistēmu

1. 1 Atrodiet sava atoma atomu skaitu. Katrs atoms ir saistīts ar noteiktu elektronu skaitu. Periodiskajā tabulā atrodiet sava atoma simbolu. Atomu skaitlis ir pozitīvs vesels skaitlis, kas sākas ar 1 (ūdeņradim) un palielinās par vienu katram nākamajam atomam. Atomu skaitlis ir protonu skaits atomā, un tāpēc tas ir arī elektronu skaits atomā ar nulles lādiņu.
2. 2 Nosakiet atoma lādiņu. Neitrāliem atomiem būs tāds pats elektronu skaits, kā parādīts periodiskajā tabulā. Tomēr uzlādētajiem atomiem būs vairāk vai mazāk elektronu atkarībā no to uzlādes apjoma. Ja strādājat ar uzlādētu atomu, pievienojiet vai atņemiet elektronus šādi: pievienojiet vienu elektronu par katru negatīvo lādiņu un atņemiet vienu par katru pozitīvo.
   • Piemēram, nātrija atomam ar lādiņu -1 būs papildu elektrons papildus līdz tā bāzes atomu skaitlim 11. Citiem vārdiem sakot, kopējā atomā būs 12 elektronu.
   • Ja mēs runājam par nātrija atomu ar lādiņu +1, viens elektrons ir jāatņem no bāzes atomu skaitļa 11. Tādējādi atomā būs 10 elektronu.
3. 3 Atcerieties orbitālu pamata sarakstu. Palielinoties elektronu skaitam, tie saskaņā ar noteiktu secību aizpilda dažādus atoma elektronu apvalka apakšlīmeņus. Katrs elektronu apvalka apakšlīmenis, kad tas ir piepildīts, satur pāra skaitu elektronu. Ir pieejami šādi apakšlīmeņi:
   • s apakšlīmenis (jebkurš cipars elektroniskajā konfigurācijā, kas atrodas pirms burta "s") satur vienu orbitāli, un, saskaņā ar Pauli princips, vienā orbitālā var būt ne vairāk kā 2 elektroni, tāpēc katrā elektronu apvalka s apakšlīmenī var būt 2 elektroni.
   • p apakšlīmenis satur 3 orbitāles, un tāpēc var saturēt ne vairāk kā 6 elektronus.
   • d-apakšlīmenis satur 5 orbitāles, tāpēc tajā var būt līdz 10 elektroniem.
   • f apakšlīmenis satur 7 orbitāles, tāpēc tajā var būt līdz 14 elektroniem.
   • g-, h-, i- un k-apakšlīmeņi ir teorētiski. Atomi, kas šajos orbitālos satur elektronus, nav zināmi. G apakšlīmenī ir 9 orbitāles, tāpēc teorētiski tam varētu būt 18 elektroni. H apakšlīmenim var būt 11 orbitāles un ne vairāk kā 22 elektroni; i -apakšlīmenī -13 orbitāles un ne vairāk kā 26 elektroni; k apakšlīmenī - 15 orbitāles un ne vairāk kā 30 elektroni.
   • Iegaumējiet orbitālu secību, izmantojot mnemonisko triku:
     Sober Lpphististi Dnav Find Giraffes Hiding Esn Kitieši (prātīgi fiziķi neatrod žirafes, kas slēpjas virtuvēs).
4. 4 Izprotiet elektroniskās konfigurācijas ierakstu. Elektroniskās konfigurācijas tiek ierakstītas, lai skaidri atspoguļotu elektronu skaitu katrā orbītā. Orbītas tiek rakstītas secīgi, atomu skaits katrā orbitālā ir virsraksts pa labi no orbītas nosaukuma. Pabeigtā elektroniskā konfigurācija izpaužas kā apakšlīmeņu apzīmējumu un virsrakstu kopa.
   • Piemēram, vienkāršākā elektroniskā konfigurācija: 1s 2s 2p. Šī konfigurācija parāda, ka 1s apakšlīmenī ir divi elektroni, 2s apakšlīmenī divi elektroni un 2p apakšlīmenī seši elektroni. 2 + 2 + 6 = kopā 10 elektroni. Šī ir neitrāla neona atoma elektroniskā konfigurācija (neona atomu skaitlis ir 10).
5. 5 Atcerieties orbitāļu secību. Paturiet prātā, ka elektronu orbitāles ir numurētas augošā elektronu apvalka skaita secībā, bet augošā enerģijas secībā. Piemēram, aizpildīta 4 sekunžu orbitāla ir mazāk enerģiska (vai mazāk kustīga) nekā daļēji piepildīta vai piepildīta 3D, tāpēc vispirms tiek ierakstīta 4 sekunžu orbitāle. Kad jūs zināt orbitālu secību, varat tās viegli aizpildīt atbilstoši elektronu skaitam atomā. Orbitālu aizpildīšanas secība ir šāda: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
   • Atoma elektroniskajai konfigurācijai, kurā ir aizpildītas visas orbitāles, būs šāda forma: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Ņemiet vērā, ka iepriekš minētais ieraksts, kad visas orbitāles ir aizpildītas, ir elementa Uuo (ununoctium) 118 elektroniskā konfigurācija, kas ir visaugstāk numurētais atoms periodiskajā tabulā. Tāpēc šī elektroniskā konfigurācija satur visus pašlaik zināmos neitrāla lādēta atoma elektroniskos apakšlīmeņus.
6. 6 Aizpildiet orbitāles atbilstoši atomu elektronu skaitam. Piemēram, ja mēs vēlamies pierakstīt neitrāla kalcija atoma elektronisko konfigurāciju, mums jāsāk ar tā atomu skaita meklēšanu periodiskajā tabulā. Tā atomu skaitlis ir 20, tāpēc mēs uzrakstīsim atoma konfigurāciju ar 20 elektroniem saskaņā ar iepriekš minēto secību.
   • Aizpildiet orbitāles iepriekšminētajā secībā, līdz sasniedzat divdesmito elektronu. Pirmajā 1s orbitālā būs divi elektroni, 2s orbitālēs būs arī divi, 2p - seši, 3s - divi, 3p - 6 un 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20.) citiem vārdiem sakot, kalcija elektroniskā konfigurācija ir šāda: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Ņemiet vērā, ka orbītas ir augošā enerģijas secībā. Piemēram, kad esat gatavs pāriet uz 4. enerģijas līmeni, tad vispirms pierakstiet 4s orbitāli un tad 3d. Pēc ceturtā enerģijas līmeņa jūs dodaties uz piekto, kur atkārtojas viena un tā pati kārtība. Tas notiek tikai pēc trešā enerģijas līmeņa.
7. 7 Izmantojiet periodisko tabulu kā vizuālu norādi. Jūs droši vien jau esat pamanījis, ka periodiskās tabulas forma atbilst elektronisko apakšlīmeņu secībai elektroniskajās konfigurācijās. Piemēram, atomi otrajā kolonnā no kreisās puses vienmēr beidzas ar "s", bet plānas vidusdaļas labajā malā esošie atomi vienmēr beidzas ar "d" utt. Izmantojiet periodisko tabulu kā vizuālu ceļvedi konfigurāciju rakstīšanai - jo secība, kādā pievienojat orbitāles, atbilst jūsu pozīcijai tabulā. Skatīt zemāk:
   • Konkrēti, abās kreisajā kolonnā ir atomi, kuru elektroniskās konfigurācijas beidzas ar s-orbitālēm, tabulas labajā blokā ir atomi, kuru konfigurācija beidzas ar p-orbitālēm, un apakšējā daļā atomi beidzas ar f-orbitālēm.
   • Piemēram, pierakstot hlora elektronisko konfigurāciju, padomājiet šādi: "Šis atoms atrodas periodiskās tabulas trešajā rindā (vai" periodā "). Tas atrodas arī p orbītas bloka piektajā grupā Tāpēc tās elektroniskā konfigurācija beigsies ar ..3p
   • Lūdzu, ņemiet vērā: tabulas d un f orbitāļu apgabala elementus raksturo enerģijas līmenis, kas neatbilst periodam, kurā tie atrodas. Piemēram, elementu bloka pirmā rinda ar d-orbitālēm atbilst 3D orbitālēm, lai gan tā atrodas 4. periodā, un pirmā elementu rinda ar f-orbitāli atbilst 4f orbitālei, neskatoties uz to, ka tā ir 6. periodā.
8. 8 Uzziniet saīsinājumu garu elektronisko konfigurāciju rakstīšanai. Atomus periodiskās tabulas labajā malā sauc cēlgāzes. Šie elementi ir ķīmiski ļoti stabili. Lai saīsinātu garu elektronisko konfigurāciju rakstīšanas procesu, vienkārši ierakstiet kvadrātiekavās tuvākās cēlgāzes ķīmisko simbolu ar mazāk elektroniem nekā jūsu atoms un pēc tam turpiniet rakstīt turpmāko orbitālo līmeņu elektronisko konfigurāciju. Skatīt zemāk:
   • Lai saprastu šo jēdzienu, ir lietderīgi uzrakstīt konfigurācijas piemēru. Uzrakstīsim cinka konfigurāciju (atomu numurs 30), izmantojot cēlgāzes saīsinājumu. Pilnīga cinka konfigurācija izskatās šādi: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Tomēr mēs redzam, ka 1s 2s 2p 3s 3p ir argona, cēlgāzes, elektroniskā konfigurācija. Vienkārši nomainiet cinka elektroniskās konfigurācijas daļu ar ķīmisko simbolu argonu kvadrātiekavās ([Ar].)
   • Tātad saīsinātā veidā uzrakstītā cinka elektroniskā konfigurācija ir šāda: [Ar] 4s 3d.
   • Ņemiet vērā: ja rakstāt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju, teiksim, argonu, jūs nevarat rakstīt [Ar]! Jāizmanto cēlgāzes reducēšana, kas vērsta pret šo elementu; argonam tas būs neons ([Ne]).

2. metode no 2: ADOMAH periodiskās tabulas izmantošana

1. 1 Uzziniet ADOMAH periodisko tabulu. Šai elektroniskās konfigurācijas ierakstīšanas metodei nav nepieciešama iegaumēšana, tomēr ir nepieciešama pārskatīta periodiskā tabula, jo tradicionālajā periodiskajā tabulā, sākot ar ceturto periodu, perioda numurs neatbilst elektronu apvalkam. Atrodiet ADOMAH periodisko tabulu - īpašu periodiskās tabulas veidu, ko izstrādājis zinātnieks Valērijs Cimmermans. To ir viegli atrast, veicot īsu meklēšanu internetā.
   • ADOMAH periodiskajā tabulā horizontālās rindas attēlo elementu grupas, piemēram, halogēnus, cēlgāzes, sārmu metālus, sārmzemju metālus utt. Vertikālās kolonnas atbilst elektroniskajiem līmeņiem, un tā sauktās "kaskādes" (diagonālās līnijas, kas savieno blokus s, p, d un f) atbilst periodiem.
   • Hēlijs tiek pārvietots uz ūdeņradi, jo abiem šiem elementiem ir 1s orbitāle. Perioda bloki (s, p, d un f) ir parādīti labajā pusē, bet līmeņu numuri - apakšā. Elementi ir parādīti lodziņos ar numuru 1 līdz 120. Šie skaitļi ir parastie atomu skaitļi, kas apzīmē kopējo elektronu skaitu neitrālā atomā.
2. 2 Atrodiet savu atomu ADOMAH tabulā. Lai ierakstītu elementa elektronisko konfigurāciju, atrodiet tā simbolu ADOMAH periodiskajā tabulā un izsvītrojiet visus elementus ar lielāku atomu skaitu. Piemēram, ja jums jāpieraksta erbija (68) elektroniskā konfigurācija, izsvītrojiet visus elementus no 69 līdz 120.
   • Ievērojiet skaitļus no 1 līdz 8 tabulas apakšā. Tie ir elektroniskie līmeņa numuri vai kolonnu numuri. Ignorējiet slejas, kurās ir tikai pārsvītroti vienumi.Attiecībā uz erbiju paliek kolonnas ar numuru 1, 2, 3, 4, 5 un 6.
3. 3 Saskaitiet orbitālās apakšlīmeņus līdz elementam. Aplūkojot bloka simbolus, kas parādīti tabulas labajā pusē (s, p, d un f), un kolonnu numurus, kas parādīti apakšā, ignorējiet diagonālās līnijas starp blokiem un sadaliet kolonnas kolonnu blokos secībā no apakšas uz augšu. Atkal ignorējiet kastes ar visiem izsvītrotiem elementiem. Pierakstiet kolonnu blokus, sākot ar kolonnas numuru, kam seko bloka simbols, tādējādi: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (erbijam).
   • Piezīme. Iepriekš minētā elektroniskā konfigurācija Er ir rakstīta augošā secībā pēc elektroniskā apakšlīmeņa numura. To var rakstīt arī orbitāļu aizpildīšanas secībā. Lai to izdarītu, rakstiet kolonnu blokus no apakšas uz augšu, nevis kolonnām: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. 4 Saskaitiet elektronus katram elektroniskajam apakšlīmenim. Katrā bloka kolonnā saskaitītos elementus, kas netika izsvītroti, pievienojot vienu elektronu no katra elementa, un ierakstīt to numuru pie bloka simbola katrai bloka kolonnai šādi: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s ... Mūsu piemērā šī ir erbija elektroniskā konfigurācija.
5. 5 Apsveriet nepareizas elektroniskās konfigurācijas. Ir astoņpadsmit tipiski izņēmumi, kas saistīti ar atomu elektronisko konfigurāciju zemākajā enerģētiskajā stāvoklī, ko sauc arī par pamata enerģijas stāvokli. Viņi nepakļaujas vispārīgajam noteikumam tikai pēdējās divās vai trīs pozīcijās, kuras aizņem elektroni. Šajā gadījumā faktiskā elektroniskā konfigurācija pieņem, ka elektroni ir stāvoklī ar zemāku enerģiju salīdzinājumā ar atoma standarta konfigurāciju. Izņēmuma atomi ietver:
   • 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) un Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).

Padomi

• Lai atrastu atoma atomu skaitu, rakstot elektroniskā konfigurācijā, vienkārši saskaitiet visus ciparus, kas seko burtiem (s, p, d un f). Tas darbojas tikai neitrāliem atomiem, ja jums ir darīšana ar jonu, tad nekas nedarbosies - jums ir jāpievieno vai jāatņem papildu vai zaudēto elektronu skaits.
• Cipars, kas seko burtam, ir virsraksts, nekļūdieties čekā.
• Nav "līdz pusei piepildīta" apakšlīmeņa stabilitātes. Tas ir vienkāršojums. Jebkura stabilitāte, kas attiecas uz "daļēji aizpildītiem" apakšlīmeņiem, ir saistīta ar faktu, ka katru orbitālu aizņem viens elektrons, tāpēc atgrūšanās starp elektroniem ir samazināta līdz minimumam.
• Katrs atoms tiecas uz stabilu stāvokli, un visstabilākās konfigurācijas ir aizpildījušas apakšlīmeņus s un p (s2 un p6). Cēlgāzēm ir šāda konfigurācija, tāpēc tās reti iesaistās reakcijās un atrodas periodiskās tabulas labajā pusē. Tāpēc, ja konfigurācija beidzas pie 3p, tad, lai sasniegtu stabilu stāvokli, nepieciešami divi elektroni (lai zaudētu sešus, ieskaitot s apakšlīmeņa elektronus, ir nepieciešams vairāk enerģijas, tāpēc ir vieglāk zaudēt četrus). Un, ja konfigurācija beidzas ar 4d, tad, lai sasniegtu stabilu stāvokli, tai ir jāzaudē trīs elektroni. Turklāt daļēji aizpildīti apakšlīmeņi (s1, p3, d5 ..) ir stabilāki nekā, piemēram, p4 vai p2; tomēr s2 un p6 būs vēl izturīgāki.
• Ja jums ir darīšana ar jonu, tas nozīmē, ka protonu skaits nav vienāds ar elektronu skaitu. Šajā gadījumā atoma lādiņš tiks parādīts ķīmiskā simbola augšējā labajā stūrī (parasti). Tāpēc antimona atomam ar lādiņu +2 ir elektroniskā konfigurācija 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Ņemiet vērā, ka 5p ir mainīts uz 5p. Esiet piesardzīgs, ja neitrāla atoma konfigurācija nonāk apakšlīmenī, kas nav s un p. Paņemot elektronus, tos varat uzņemt tikai no valences orbitālēm (s un p orbitālēm).Tāpēc, ja konfigurācija beidzas 4s 3d un atoms iegūst +2 lādiņu, tad konfigurācija beigsies 4s 3d. Lūdzu, ņemiet vērā, ka 3d nē mainās, nevis zaudē orbitālos elektronus.
• Pastāv apstākļi, kad elektrons ir spiests "pāriet uz augstāku enerģijas līmeni". Ja apakšlīmenim trūkst viena elektrona līdz pusei vai pilnībā, aizpildiet vienu elektronu no tuvākā s vai p apakšlīmeņa un pārvietojiet to uz apakšlīmeni, kuram nepieciešams elektrons.
• Elektroniskās konfigurācijas ierakstīšanai ir divas iespējas. Tos var rakstīt augošā enerģijas līmeņa skaitļu secībā vai elektronu orbitāļu aizpildīšanas secībā, kā parādīts iepriekš attiecībā uz erbiju.
• Varat arī pierakstīt elementa elektronisko konfigurāciju, pierakstot tikai valences konfigurāciju, kas ir pēdējie s un p apakšlīmeņi. Tādējādi antimona valences konfigurācijai būs forma 5s 5p.
• Jona nav tas pats. Ar viņiem ir daudz grūtāk. Izlaidiet divus līmeņus un ievērojiet to pašu shēmu atkarībā no tā, kur sākāt un cik liels ir elektronu skaits.