Съдържание

• Стъпки
• Метод 1 от 2: Разпределение на електрони, използвайки периодичната система на Д. И. Менделеев
• Метод 2 от 2: Използване на периодичната таблица на ADOMAH
• Съвети

Електронна конфигурация атом е числово представяне на неговите електронни орбитали. Електронните орбитали са области с различна форма, разположени около атомно ядро, в които електрон е математически вероятен. Електронната конфигурация помага бързо и лесно да каже на читателя колко електронни орбитали има един атом, както и да определи броя на електроните във всяка орбитала. След като прочетете тази статия, ще усвоите метода за генериране на електронни конфигурации.

Стъпки

Метод 1 от 2: Разпределение на електрони, използвайки периодичната система на Д. И. Менделеев

1. 1 Намерете атомния номер на вашия атом. Всеки атом има определен брой електрони, свързани с него. Намерете символа за вашия атом в периодичната таблица. Атомният номер е положително цяло число, започващо от 1 (за водород) и нарастващо с едно за всеки следващ атом. Атомното число е броят на протоните в атома и следователно това е и броят на електроните в атома с нулев заряд.
2. 2 Определете заряда на атом. Неутралните атоми ще имат същия брой електрони, както е показано в периодичната таблица. Заредените атоми обаче ще имат повече или по -малко електрони, в зависимост от размера на техния заряд. Ако работите със зареден атом, добавете или извадете електрони, както следва: добавете по един електрон за всеки отрицателен заряд и извадете по един за всеки положителен.
   • Например, натриев атом с заряд -1 ще има допълнителен електрон в допълнение до неговия основен атомен номер 11. С други думи, общият атом ще има 12 електрона.
   • Ако говорим за натриев атом с заряд +1, един електрон трябва да се извади от основния атомен номер 11. По този начин атомът ще има 10 електрона.
3. 3 Запомнете основния списък с орбитали. С увеличаването на броя на електроните те запълват различните поднива на електронната обвивка на атома според определена последователност. Всяко подниво на електронната обвивка, когато е запълнено, съдържа четен брой електрони. Налични са следните поднива:
   • s-подниво (всяко число в електронната конфигурация, което идва преди буквата "s") съдържа единична орбитала и според Принципът на Паули, една орбитала може да съдържа максимум 2 електрона, следователно може да има 2 електрона на всеки s-подниво на електронната обвивка.
   • р-подниво съдържа 3 орбитали и следователно може да съдържа максимум 6 електрона.
   • d-подниво съдържа 5 орбитали, така че може да има до 10 електрона.
   • f-подниво съдържа 7 орбитали, така че може да има до 14 електрона.
   • g-, h-, i- и k-нива са теоретични. Атомите, съдържащи електрони в тези орбитали, са неизвестни. G-поднивото съдържа 9 орбитали, така че теоретично може да има 18 електрона. H-поднивото може да има 11 орбитали и максимум 22 електрона; в i -подниво -13 орбитали и максимум 26 електрона; в k -подниво - 15 орбитали и максимум 30 електрона.
   • Запомнете реда на орбиталите, като използвате мнемоничния трик:
     Собер Pисицисти дна не Fинд Gирафи Зiding Азн Кitchens (трезвите физици не намират жирафи, скрити в кухни).
4. 4 Разберете записа на електронната конфигурация. Електронните конфигурации се записват, за да отразяват ясно броя на електроните във всяка орбитала. Орбиталите се пишат последователно, като броят на атомите във всяка орбитала е надвиснал вдясно от орбиталното име. Завършената електронна конфигурация е под формата на поредица от обозначения на подниво и надпис.
   • Например най -простата електронна конфигурация: 1s 2s 2p. Тази конфигурация показва, че има два електрона на 1s подниво, два електрона на 2s подниво и шест електрона на 2p подниво. 2 + 2 + 6 = общо 10 електрона. Това е електронната конфигурация на неутрален неонов атом (неоновият атомен номер е 10).
5. 5 Помнете реда на орбитали. Имайте предвид, че електронните орбитали са номерирани във възходящ ред на номера на електронната обвивка, но във възходящ ред на енергията. Например, запълнена 4s орбитала е по -малко енергична (или по -малко подвижна) от частично запълнена или запълнена 3d, така че първо се записва 4s орбиталата. След като знаете реда на орбитали, можете лесно да ги попълните според броя на електроните в атома. Редът за попълване на орбитали е следният: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
   • Електронната конфигурация на атом, в който всички орбитали са запълнени, ще има следната форма: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Обърнете внимание, че горният запис, когато всички орбитали са запълнени, е електронната конфигурация на елемента Uuo (ununoctium) 118, най -големия атом в периодичната таблица. Следователно тази електронна конфигурация съдържа всички известни понастоящем електронни поднива на неутрално зареден атом.
6. 6 Попълнете орбитали според броя на електроните във вашия атом. Например, ако искаме да запишем електронната конфигурация на неутрален калциев атом, трябва да започнем, като потърсим атомния му номер в периодичната таблица. Атомният му номер е 20, така че ще напишем конфигурацията на атом с 20 електрона съгласно горния ред.
   • Попълнете орбитали в горния ред, докато стигнете до двадесетия електрон. Първата 1s орбитала ще съдържа два електрона, 2s орбитали също ще имат два, 2p - шест, 3s - два, 3p - 6 и 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20). с други думи, електронната конфигурация на калция е: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Обърнете внимание, че орбиталите са във възходящ ред на енергията. Например, когато сте готови да преминете към 4 -то енергийно ниво, първо запишете орбитата на 4s и тогава 3d. След четвъртото енергийно ниво преминавате към петото, където се повтаря същият ред. Това се случва едва след третото енергийно ниво.
7. 7 Използвайте периодичната таблица като визуална улика. Вероятно вече сте забелязали, че формата на периодичната таблица съответства на реда на електронните поднива в електронните конфигурации. Например, атомите във втората колона отляво винаги завършват на „s“, докато атомите от десния ръб на тънката средна секция винаги завършват на „d“ и т.н. Използвайте периодичната таблица като визуално ръководство за писане на конфигурации - като редът, в който добавяте към орбитали, съответства на позицията ви в таблицата. Виж отдолу:
   • По-специално, двете най-ляви колони съдържат атоми, чиито електронни конфигурации завършват на s-орбитали, десният блок на таблицата съдържа атоми, чиито конфигурации завършват на p-орбитали, а в долната част атомите завършват на f-орбитали.
   • Например, когато записвате електронната конфигурация на хлор, мислете така: "Този атом се намира в третия ред (или" период ") на периодичната таблица. Той също се намира в петата група на p орбиталния блок на периодичната система. Следователно електронната му конфигурация ще завърши на ... 3стр
   • Моля, обърнете внимание: елементите в областта на d и f орбитали на таблицата се характеризират с енергийни нива, които не съответстват на периода, в който се намират. Например, първият ред от блока от елементи с d-орбитали съответства на 3d орбитали, въпреки че се намира в 4-ти период, а първият ред от елементи с f-орбитали съответства на 4f орбиталата, въпреки факта, че тя е в 6 -ти период.
8. 8 Научете стенографията за писане на дълги електронни конфигурации. Атомите от десния ръб на периодичната таблица се наричат благородни газове. Химически тези елементи са много стабилни. За да съкратите процеса на писане на дълги електронни конфигурации, просто напишете в квадратни скоби химическия символ на най -близкия благороден газ с по -малко електрони от вашия атом и след това продължете да записвате електронната конфигурация на следващите орбитални нива. Виж отдолу:
   • За да разберете тази концепция, е полезно да напишете примерна конфигурация. Нека напишем конфигурацията за цинк (атомен номер 30), като използваме абревиатурата на благородния газ. Пълната конфигурация на цинк изглежда така: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Виждаме обаче, че 1s 2s 2p 3s 3p е електронната конфигурация на аргон, благороден газ. Просто заменете електронната конфигурационна част на цинка с химическия символ аргон в квадратни скоби ([Ar].)
   • И така, електронната конфигурация на цинк, написана в съкратена форма, е: [Ar] 4s 3d.
   • Имайте предвид, че ако пишете електронната конфигурация на благороден газ, да речем аргон, не можете да напишете [Ar]! Човек трябва да използва редукцията на благородния газ, обърнат към този елемент; за аргон ще бъде неонов ([Ne]).

Метод 2 от 2: Използване на периодичната таблица на ADOMAH

1. 1 Научете периодичната таблица на ADOMAH. Този метод за записване на електронната конфигурация не изисква запаметяване, но изисква преработена периодична таблица, тъй като в традиционната периодична таблица, започвайки от четвъртия период, номерът на периода не съответства на електронната обвивка. Намерете периодичната таблица на ADOMAH - специален тип периодична таблица, разработена от учения Валери Цимерман. Лесно е да го намерите с кратко търсене в Интернет.
   • В периодичната таблица на ADOMAH хоризонталните редове представляват групи от елементи като халогени, благородни газове, алкални метали, алкалоземни метали и др. Вертикалните колони съответстват на електронни нива, а така наречените „каскади“ (диагонални линии, свързващи блокове s, p, d и f) съответстват на периоди.
   • Хелият се премества във водород, тъй като и двата елемента имат 1s орбитала. Периодичните блокове (s, p, d и f) са показани от дясната страна, а номерата на нивата са показани в долната част. Елементите са показани в полета с номера от 1 до 120. Тези числа са общи атомни номера, които представляват общия брой електрони в неутрален атом.
2. 2 Намерете своя атом в таблицата ADOMAH. За да запишете електронната конфигурация на елемент, намерете неговия символ в периодичната таблица на ADOMAH и зачеркнете всички елементи с по -висок атомен номер. Например, ако трябва да запишете електронната конфигурация на ербий (68), зачеркнете всички елементи от 69 до 120.
   • Забележете числата от 1 до 8 в долната част на таблицата. Това са номера на електронно ниво или номера на колони. Игнорирайте колони, които съдържат само зачеркнати елементи.За ербий колоните с номера 1, 2, 3, 4, 5 и 6 остават.
3. 3 Пребройте орбиталните поднива към вашия елемент. Гледайки символите на блока, показани вдясно от таблицата (s, p, d и f) и номерата на колоните, показани в долната част, игнорирайте диагоналните линии между блоковете и разбийте колоните на колони в ред отдолу догоре. Отново игнорирайте полетата с всички зачертани елементи. Запишете блоковете на колоните, започвайки с номера на колоната, последван от символа на блока, по този начин: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (за ербий).
   • Забележка: Горната електронна конфигурация Er е записана във възходящ ред на номера на електронния подниво. Може да се запише и по реда на попълване на орбитали. За да направите това, следвайте каскадите отдолу нагоре, а не колоните, когато пишете блоковете на колоните: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. 4 Пребройте електроните за всяко електронно подниво. Пребройте елементите във всеки блок-колона, които не бяха зачеркнати, като прикачите по един електрон от всеки елемент и напишете техния номер до символа на блока за всеки блок-колона, както следва: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s ... В нашия пример това е електронната конфигурация на ербий.
5. 5 Помислете за неправилни електронни конфигурации. Има осемнадесет типични изключения, свързани с електронните конфигурации на атомите в най -ниско енергийно състояние, наричано още състояние на основната енергия. Те не се подчиняват на общото правило само в последните две или три позиции, заети от електрони. В този случай действителната електронна конфигурация приема, че електроните са в състояние с по -ниска енергия в сравнение със стандартната конфигурация на атома. Атомите за изключение включват:
   • Cr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Nb (..., 4d4, 5s1); Пн (..., 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); Па (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) и См (..., 5f7, 6d1, 7s2).

Съвети

• За да намерите атомния номер на атом, когато е написан в електронна конфигурация, просто добавете всички числа, които следват буквите (s, p, d и f). Това работи само за неутрални атоми, ако имате работа с йон, тогава нищо няма да работи - трябва да добавите или извадите броя на допълнителните или загубените електрони.
• Числото след буквата е надпис, не правете грешка в чека.
• Няма "стабилност на наполовина запълнен" подниво. Това е опростяване. Всяка стабилност, която се отнася до "наполовина запълнени" подоравнища, се дължи на факта, че всяка орбитала е заета от един електрон, така че отблъскването между електроните е сведено до минимум.
• Всеки атом се стреми към стабилно състояние, а най -стабилните конфигурации са запълнили подоравнища s и p (s2 и p6). Благородните газове имат такава конфигурация, поради което рядко влизат в реакции и се намират отдясно в периодичната таблица. Следователно, ако конфигурацията завършва при 3p, тогава се нуждае от два електрона, за да достигне стабилно състояние (за да загубите шест, включително електрони на s-подоравника, се изисква повече енергия, така че е по-лесно да загубите четири). И ако конфигурацията завършва на 4d, тогава тя трябва да загуби три електрона, за да достигне стабилно състояние. Освен това полузапълнените поднива (s1, p3, d5 ..) са по-стабилни от, например, p4 или p2; обаче s2 и p6 ще бъдат още по -здрави.
• Когато имате работа с йон, това означава, че броят на протоните не е равен на броя на електроните. В този случай зарядът на атом ще бъде показан горе вдясно (като правило) на химическия символ. Следователно, антимонов атом с заряд +2 има електронната конфигурация 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Обърнете внимание, че 5p се е променило на 5p. Внимавайте, когато конфигурацията на неутрален атом завърши на поднива, различни от s и p. Когато вземате електрони, можете да ги вземете само от валентните орбитали (s и p орбитали).Следователно, ако конфигурацията завърши на 4s 3d и атомът получи +2 заряд, тогава конфигурацията ще завърши на 4s 3d. Моля, обърнете внимание, че 3d не се променя, вместо да губи s-орбитални електрони.
• Има условия, когато електронът е принуден да „отиде на по -високо енергийно ниво“. Когато на едно подниво липсва един електрон до половината или пълното запълване, вземете един електрон от най-близкото s или p-подниво и го преместете на поднивото, което се нуждае от електрон.
• Има две възможности за запис на електронна конфигурация. Те могат да бъдат записани във възходящ ред на числата на енергийните нива или в реда на запълване на електронни орбитали, както беше показано по -горе за ербий.
• Можете също да запишете електронната конфигурация на елемент, като запишете само валентната конфигурация, която е последното s и p подниво. По този начин валентната конфигурация на антимон ще има формата 5s 5p.
• Йона не е същият. С тях е много по -трудно. Пропуснете две нива и следвайте същия модел в зависимост от това откъде сте започнали и колко голям е броят на електроните.