Արգոնի ատոմն ունի նույն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան: Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա

Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաատոմը իր էլեկտրոնային ուղեծրերի թվային ներկայացումն է: Էլեկտրոնային ուղեծրերը տարբեր ձևերի շրջաններ են, որոնք տեղակայված են ատոմի միջուկի շուրջ, որտեղ մաթեմատիկորեն հավանական է, որ էլեկտրոն կգտնվի: Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան օգնում է արագ և հեշտությամբ ընթերցողին ասել, թե քանի էլեկտրոնի ուղեծր ունի ատոմը, ինչպես նաև որոշել էլեկտրոնների թիվը յուրաքանչյուր ուղեծրում: Այս հոդվածը կարդալուց հետո դուք կյուրացնեք էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներ կազմելու մեթոդը:

Քայլեր

Էլեկտրոնների բաշխում Դ.Ի.Մենդելեևի պարբերական համակարգի միջոցով

Գտեք ձեր ատոմի ատոմային թիվը:Յուրաքանչյուր ատոմ ունի իր հետ կապված էլեկտրոնների որոշակի քանակություն: Պարբերական աղյուսակում գտեք ձեր ատոմի խորհրդանիշը: Ատոմային թիվը դրական ամբողջ թիվ է, որը սկսվում է 1-ից (ջրածնի համար) և ավելանում է մեկով յուրաքանչյուր հաջորդ ատոմի համար։ Ատոմային թիվը ատոմի պրոտոնների թիվն է, հետևաբար այն նաև զրոյական լիցք ունեցող ատոմի էլեկտրոնների թիվն է։

Որոշեք ատոմի լիցքը.Չեզոք ատոմները կունենան նույն թվով էլեկտրոններ, ինչպես ցույց է տրված պարբերական աղյուսակում: Այնուամենայնիվ, լիցքավորված ատոմները կունենան քիչ թե շատ էլեկտրոններ՝ կախված դրանց լիցքի մեծությունից։ Եթե ​​դուք աշխատում եք լիցքավորված ատոմի հետ, ապա ավելացրեք կամ հանեք էլեկտրոնները հետևյալ կերպ՝ յուրաքանչյուր բացասական լիցքի համար ավելացրեք մեկ էլեկտրոն և յուրաքանչյուր դրական լիցքի համար հանեք մեկը։

• Օրինակ՝ -1 լիցք ունեցող նատրիումի ատոմը լրացուցիչ էլեկտրոն կունենա բացի այդիր բազային ատոմային համարին՝ 11։ Այլ կերպ ասած, ատոմն ընդհանուր առմամբ կունենա 12 էլեկտրոն։
• Եթե ​​խոսքը +1 լիցք ունեցող նատրիումի ատոմի մասին է, ապա 11 բազային ատոմային թվից պետք է հանել մեկ էլեկտրոն։ Այսպիսով, ատոմը կունենա 10 էլեկտրոն։

1. Հիշեք ուղեծրերի հիմնական ցանկը:Ատոմում էլեկտրոնների քանակի ավելացման հետ մեկտեղ նրանք լրացնում են ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի տարբեր ենթամակարդակները՝ ըստ որոշակի հաջորդականության։ Էլեկտրոնային թաղանթի յուրաքանչյուր ենթամակարդակ, երբ լցված է, պարունակում է զույգ թվով էլեկտրոններ։ Կան հետևյալ ենթամակարդակները.

   Հասկացեք էլեկտրոնային կազմաձևման նշումը:Էլեկտրոնների կոնֆիգուրացիաները գրված են, որպեսզի հստակ ցույց տան էլեկտրոնների թիվը յուրաքանչյուր ուղեծրում: Օրբիտալները գրվում են հաջորդաբար, յուրաքանչյուր ուղեծրի ատոմների թիվը գրվում է ուղեծրի անվան աջ կողմում որպես վերնագիր: Ավարտված էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ստանում է ենթամակարդակների նշանակումների և վերնագրերի հաջորդականության ձև:

   • Ահա, օրինակ, ամենապարզ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան. 1s 2 2s 2 2p 6.Այս կոնֆիգուրացիան ցույց է տալիս, որ 1s ենթամակարդակում կա երկու էլեկտրոն, 2s ենթամակարդակում՝ երկու էլեկտրոն և 2p ենթամակարդակում՝ վեց էլեկտրոն: 2 + 2 + 6 = 10 էլեկտրոն ընդհանուր: Սա չեզոք նեոնային ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան է (նեոնի ատոմային թիվը 10 է)։

2. Հիշեք ուղեծրերի հերթականությունը:Հիշեք, որ էլեկտրոնային ուղեծրերը համարակալված են էլեկտրոնային թաղանթի քանակի աճի կարգով, բայց դասավորված են էներգիայի աճի կարգով: Օրինակ, լցված 4s 2 ուղեծիրն ունի ավելի ցածր էներգիա (կամ ավելի քիչ շարժունակություն), քան մասամբ լցված կամ լցված 3d 10 ուղեծիրը, ուստի առաջինը գրվում է 4s ուղեծիրը։ Երբ իմանաք ուղեծրերի հերթականությունը, կարող եք հեշտությամբ լրացնել դրանք՝ ըստ ատոմի էլեկտրոնների քանակի: Օրբիտալների լրացման կարգը հետևյալն է. 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, որում լրացված են բոլոր ուղեծրերը, կլինի հետևյալը. 14 6d 10 7p 6
   • Նկատի ունեցեք, որ վերը նշված գրառումը, երբ բոլոր ուղեծրերը լցված են, Uuo (ununoctium) 118 տարրի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան է՝ պարբերական աղյուսակի ամենաբարձր համարակալված ատոմը: Հետևաբար, այս էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան պարունակում է չեզոք լիցքավորված ատոմի բոլոր ներկայումս հայտնի էլեկտրոնային ենթամակարդակները:

3. Լրացրեք ուղեծրերը՝ ըստ ձեր ատոմի էլեկտրոնների քանակի:Օրինակ, եթե մենք ուզում ենք գրել չեզոք կալցիումի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, մենք պետք է սկսենք պարբերական աղյուսակում փնտրել նրա ատոմային թիվը: Նրա ատոմային թիվը 20 է, ուստի 20 էլեկտրոն ունեցող ատոմի կոնֆիգուրացիան կգրենք վերը նշված կարգով։

   • Լրացրեք ուղեծրերը վերը նշված կարգով, մինչև հասնեք քսաներորդ էլեկտրոնին: Առաջին 1s ուղեծրը կունենա երկու էլեկտրոն, 2s ուղեծրը՝ նույնպես երկու, 2p-ը՝ վեց, 3s-ը՝ երկու, 3p-ը՝ 6, իսկ 4s-ը՝ 2 (2 + 2 + 6 +2 +): 6 + 2 = 20 .) Այլ կերպ ասած, կալցիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ունի ձևը. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2.
   • Ուշադրություն դարձրեք, որ ուղեծրերը դասավորված են էներգիայի ավելացման կարգով: Օրինակ, երբ պատրաստ եք անցնել 4-րդ էներգիայի մակարդակին, նախ գրեք 4s ուղեծիրը և ապա 3d. Չորրորդ էներգիայի մակարդակից հետո անցնում եք հինգերորդ, որտեղ կրկնվում է նույն կարգը։ Դա տեղի է ունենում միայն երրորդ էներգիայի մակարդակից հետո:

4. Օգտագործեք պարբերական աղյուսակը որպես տեսողական ազդանշան:Դուք հավանաբար արդեն նկատել եք, որ պարբերական աղյուսակի ձևը համապատասխանում է էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներում էլեկտրոնային ենթամակարդակների կարգին: Օրինակ, ձախից երկրորդ սյունակի ատոմները միշտ ավարտվում են «s 2»-ով, իսկ բարակ միջին մասի աջ եզրի ատոմները միշտ ավարտվում են «d 10»-ով և այլն։ Օգտագործեք պարբերական աղյուսակը որպես կոնֆիգուրացիաներ գրելու տեսողական ուղեցույց. ինչպես է այն հերթականությունը, որով դուք ավելացնում եք ուղեծրերին, համապատասխանում աղյուսակում ձեր դիրքին: Տես ստորև.

   • Մասնավորապես, ձախ երկու սյունակները պարունակում են ատոմներ, որոնց էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ավարտվում է s օրբիտալներով, աղյուսակի աջ բլոկը պարունակում է ատոմներ, որոնց կոնֆիգուրացիան ավարտվում է p օրբիտալներով, իսկ ներքևի կեսը պարունակում է ատոմներ, որոնք ավարտվում են f օրբիտալներով:
   • Օրինակ, երբ գրում եք քլորի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, մտածեք այսպես. «Այս ատոմը գտնվում է պարբերական համակարգի երրորդ շարքում (կամ «ժամանակաշրջանում»): Այն նաև գտնվում է p ուղեծրային բլոկի հինգերորդ խմբում: Պարբերական աղյուսակը, հետևաբար, դրա էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան կավարտվի ..3p 5
   • Նկատի ունեցեք, որ աղյուսակի d և f ուղեծրային շրջանի տարրերը բնութագրվում են էներգիայի մակարդակներով, որոնք չեն համապատասխանում այն ​​ժամանակաշրջանին, որում գտնվում են: Օրինակ՝ d-օրբիտալներով տարրերի բլոկի առաջին շարքը համապատասխանում է 3d ուղեծրերին, չնայած այն գտնվում է 4-րդ շրջանում, իսկ f- ուղեծրերով տարրերի առաջին շարքը համապատասխանում է 4f ուղեծրի՝ չնայած 6-րդում։ ժամանակաշրջան։

5. Իմացեք երկար էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներ գրելու հապավումները:Պարբերական համակարգի աջ եզրի ատոմները կոչվում են ազնիվ գազեր.Այս տարրերը քիմիապես շատ կայուն են։ Երկար էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներ գրելու գործընթացը կրճատելու համար պարզապես քառակուսի փակագծերում գրեք մոտակա ազնիվ գազի քիմիական նշանը, որն ունի ձեր ատոմից ավելի քիչ էլեկտրոններ, այնուհետև շարունակեք գրել հետագա ուղեծրային մակարդակների էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան: Տես ստորև.

   • Այս հայեցակարգը հասկանալու համար օգտակար կլինի գրել կոնֆիգուրացիայի օրինակ: Եկեք գրենք ցինկի կոնֆիգուրացիան (ատոմային թիվ 30)՝ օգտագործելով ազնիվ գազը ներառող հապավումը։ Ցինկի ամբողջական կոնֆիգուրացիան ունի հետևյալ տեսքը՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10: Այնուամենայնիվ, մենք տեսնում ենք, որ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6-ը ազնիվ գազի արգոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան է: Պարզապես փոխարինեք ցինկի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի մի մասը քառակուսի փակագծերում գտնվող արգոնի քիմիական նշանով (.)
   • Այսպիսով, ցինկի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, որը գրված է կրճատ ձևով, ունի ձևը. 4s 2 3d 10.
   • Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ եթե դուք գրում եք ազնիվ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, ասեք արգոն, դուք չեք կարող գրել այն: Պետք է օգտագործել այս տարրին նախորդող ազնիվ գազի հապավումը. արգոնի համար դա կլինի նեոն ():

   Օգտագործելով ADOMAH պարբերական աղյուսակը

   1. Վարպետեք ADOMAH պարբերական աղյուսակը:Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի գրանցման այս մեթոդը չի պահանջում մտապահում, այլ պահանջում է փոփոխված պարբերական աղյուսակ, քանի որ ավանդական պարբերական աղյուսակում, սկսած չորրորդ շրջանից, ժամանակաշրջանի թիվը չի համապատասխանում էլեկտրոնային թաղանթին: Գտեք պարբերական աղյուսակը ADOMAH - պարբերական աղյուսակի հատուկ տեսակ, որը մշակվել է գիտնական Վալերի Զիմերմանի կողմից: Հեշտ է գտնել ինտերնետի կարճ որոնման միջոցով:

      • ADOMAH պարբերական աղյուսակում հորիզոնական տողերը ներկայացնում են տարրերի խմբեր, ինչպիսիք են հալոգենները, ազնիվ գազերը, ալկալային մետաղները, հողալկալիական մետաղները և այլն: Ուղղահայաց սյունակները համապատասխանում են էլեկտրոնային մակարդակներին, իսկ այսպես կոչված «կասկադները» (s, p, d և f բլոկները միացնող անկյունագծային գծեր)՝ պարբերությունների։
      • Հելիումը շարժվում է դեպի ջրածին, քանի որ այս երկու տարրերն էլ բնութագրվում են 1s ուղեծրով։ Կետերի բլոկները (s, p,d և f) ցուցադրված են աջ կողմում, իսկ մակարդակի համարները՝ ներքևում: Տարրերը ներկայացված են 1-ից 120 համարներով վանդակներում: Այս թվերը սովորական ատոմային թվեր են, որոնք ներկայացնում են չեզոք ատոմի էլեկտրոնների ընդհանուր թիվը:

   2. Գտեք ձեր ատոմը ADOMAH աղյուսակում:Տարրի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրելու համար փնտրեք դրա խորհրդանիշը ADOMAH պարբերական աղյուսակում և հատեք ավելի բարձր ատոմային թվով բոլոր տարրերը: Օրինակ, եթե Ձեզ անհրաժեշտ է գրել էրբիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան (68), բոլոր տարրերը 69-ից մինչև 120 հատեք:

      • Նշեք աղյուսակի ներքևի մասում գտնվող 1-ից 8 թվերը: Սրանք էլեկտրոնային մակարդակների կամ սյունակների թվեր են: Անտեսեք այն սյունակները, որոնք պարունակում են միայն հատված տարրեր: Էրբիումի համար մնում են 1,2,3,4,5 և 6 համարակալված սյունակները։

   3. Հաշվեք ուղեծրի ենթամակարդակները մինչև ձեր տարրը:Նայելով աղյուսակի աջ կողմում ցուցադրված բլոկի նշաններին (s, p, d և f) և հիմքում ցուցադրված սյունակների համարներին, անտեսեք բլոկների միջև եղած անկյունագծերը և սյունակները բաժանեք սյունակների բլոկների՝ թվարկելով դրանք հերթականությամբ։ ներքեւից վերեւ: Կրկին անտեսեք այն բլոկները, որոնց բոլոր տարրերը խաչված են: Գրեք սյունակների բլոկները՝ սկսած սյունակի համարից, որին հաջորդում է բլոկի նշանը, հետևաբար՝ 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (էրբիումի համար):

      • Խնդրում ենք նկատի ունենալ. Er-ի վերը նշված էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրված է էլեկտրոնային ենթամակարդակի թվի աճման կարգով: Կարելի է գրել նաև ուղեծրերի լրացման կարգով։ Դա անելու համար սյունակների բլոկները գրելիս հետևեք կասկադներին ներքևից վերև, այլ ոչ թե սյունակներին.

   4. Հաշվեք էլեկտրոնները յուրաքանչյուր էլեկտրոնային ենթամակարդակի համար:Հաշվեք յուրաքանչյուր սյունաբլոկի այն տարրերը, որոնք չեն հատվել՝ յուրաքանչյուր տարրից կցելով մեկ էլեկտրոն և յուրաքանչյուր սյունակի բլոկի բլոկի խորհրդանիշի կողքին գրեք դրանց թիվը, այսպես՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2. Մեր օրինակում սա էրբիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան է:

   5. Ուշադիր եղեք սխալ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաների մասին:Կան տասնութ բնորոշ բացառություններ, որոնք վերաբերում են էներգիայի ամենացածր վիճակում գտնվող ատոմների էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաներին, որոնք նաև կոչվում են հիմնական էներգիայի վիճակ: Նրանք չեն ենթարկվում ընդհանուր կանոնին միայն էլեկտրոնների զբաղեցրած վերջին երկու-երեք դիրքերի համար։ Այս դեպքում իրական էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ենթադրում է, որ էլեկտրոնները գտնվում են ատոմի ստանդարտ կոնֆիգուրացիայի համեմատ ավելի ցածր էներգիա ունեցող վիճակում: Բացառության ատոմները ներառում են.

      • Քր(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); Նբ(..., 4d4, 5s1); Մո(..., 4d5, 5s1); Ռու(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ագ(..., 4d10, 5s1); Լա(..., 5d1, 6s2); Կ(..., 4f1, 5d1, 6s2); Գդ(..., 4f7, 5d1, 6s2); Ավ(..., 5d10, 6s1); Ակ(..., 6d1, 7s2); Թ(..., 6d2, 7s2); Պա(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Նպ(..., 5f4, 6d1, 7s2) և սմ(..., 5f7, 6d1, 7s2):
   • Ատոմի ատոմային թիվը գտնելու համար, երբ այն գրված է էլեկտրոնային կազմաձևով, պարզապես գումարեք բոլոր այն թվերը, որոնք հաջորդում են տառերին (s, p, d և f): Սա աշխատում է միայն չեզոք ատոմների համար, եթե գործ ունեք իոնի հետ, այն չի աշխատի, դուք պետք է ավելացնեք կամ հանեք ավելորդ կամ կորցրած էլեկտրոնների թիվը:
   • Տառին հաջորդող համարը վերնագիր է, թեստի մեջ մի սխալվեք։
   • «Կիսալիցք» ենթամակարդակի կայունություն չկա։ Սա պարզեցում է։ Ցանկացած կայունություն, որը վերագրվում է «կիսալցված» ենթամակարդակներին, պայմանավորված է նրանով, որ յուրաքանչյուր ուղեծրը զբաղեցնում է մեկ էլեկտրոն՝ այդպիսով նվազագույնի հասցնելով էլեկտրոնների միջև վանողությունը։
   • Յուրաքանչյուր ատոմ ձգտում է կայուն վիճակի, և ամենակայուն կոնֆիգուրացիաներում լրացված են s և p ենթամակարդակները (s2 և p6): Ազնիվ գազերն ունեն այս կոնֆիգուրացիան, ուստի նրանք հազվադեպ են արձագանքում և գտնվում են պարբերական աղյուսակի աջ կողմում: Հետևաբար, եթե կոնֆիգուրացիան ավարտվում է 3p 4-ով, ապա նրան անհրաժեշտ է երկու էլեկտրոն՝ կայուն վիճակի հասնելու համար (վեցը կորցնելու համար, ներառյալ s-ենթամակարդակի էլեկտրոնները, ավելի շատ էներգիա է պահանջվում, ուստի չորսը կորցնելն ավելի հեշտ է): Իսկ եթե կոնֆիգուրացիան ավարտվում է 4d 3-ով, ապա կայուն վիճակի հասնելու համար անհրաժեշտ է կորցնել երեք էլեկտրոն։ Բացի այդ, կիսով չափ լցված ենթամակարդակները (s1, p3, d5..) ավելի կայուն են, քան, օրինակ, p4 կամ p2; սակայն, s2-ը և p6-ն էլ ավելի կայուն կլինեն:
   • Երբ գործ ունես իոնի հետ, դա նշանակում է, որ պրոտոնների թիվը հավասար չէ էլեկտրոնների թվին։ Ատոմի լիցքը այս դեպքում կպատկերվի քիմիական նշանի վերևի աջ մասում (սովորաբար): Հետևաբար, +2 լիցք ունեցող անտիմոնի ատոմն ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1: Նշենք, որ 5p 3-ը փոխվել է 5p 1-ի: Զգույշ եղեք, երբ չեզոք ատոմի կոնֆիգուրացիան ավարտվում է ենթամակարդակներով, բացի s-ից և p-ից:Երբ վերցնում եք էլեկտրոնները, դրանք կարող եք վերցնել միայն վալենտային օրբիտալներից (s և p օրբիտալներից): Հետևաբար, եթե կոնֆիգուրացիան ավարտվում է 4s 2 3d 7-ով, և ատոմը ստանում է +2 լիցք, ապա կոնֆիգուրացիան կավարտվի 4s 0 3d 7-ով: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ 3d 7 Ոչփոփոխություններ, փոխարենը կորչում են էլեկտրոնները s ուղեծրից:
   • Կան պայմաններ, երբ էլեկտրոնը ստիպված է «տեղափոխվել ավելի բարձր էներգիայի մակարդակ»: Երբ ենթամակարդակին պակասում է մեկ էլեկտրոն՝ կիսով չափ կամ լրիվ լինելու համար, վերցրեք մեկ էլեկտրոն մոտակա s կամ p ենթամակարդակից և տեղափոխեք այն ենթամակարդակ, որին անհրաժեշտ է էլեկտրոնը:
   • Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրանցելու երկու տարբերակ կա. Դրանք կարող են գրվել էներգիայի մակարդակի թվերի աճման կարգով կամ էլեկտրոնային ուղեծրերի լրացման կարգով, ինչպես վերը նշված էր էրբիումի համար:
   • Կարող եք նաև գրել տարրի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ գրելով միայն վալենտային կոնֆիգուրացիան, որը ներկայացնում է վերջին s և p ենթամակարդակը։ Այսպիսով, անտիմոնի վալենտային կոնֆիգուրացիան կլինի 5s 2 5p 3:
   • Իոնները նույնը չեն: Նրանց հետ շատ ավելի դժվար է: Բաց թողեք երկու մակարդակ և հետևեք նույն օրինակին, կախված նրանից, թե որտեղից եք սկսել և որքան մեծ է էլեկտրոնների թիվը:

Առաջին չորս ժամանակաշրջանների տարրերի ատոմների էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքը՝ $s-$, $p-$ և $d-$տարրեր։ Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա. Ատոմների հիմնավոր և գրգռված վիճակներ

Ատոմ հասկացությունն առաջացել է հին աշխարհում՝ նյութի մասնիկները նշելու համար։ Հունարենից թարգմանված ատոմ նշանակում է «անբաժանելի»։

Էլեկտրոններ

Իռլանդացի ֆիզիկոս Սթոունին, հիմնվելով փորձերի վրա, եկել է այն եզրակացության, որ էլեկտրականությունը կրում են բոլոր քիմիական տարրերի ատոմներում գոյություն ունեցող ամենափոքր մասնիկները։ 1891 դոլարին պարոն Սթոունին առաջարկեց անվանել այս մասնիկները էլեկտրոններ, որը հունարեն նշանակում է «սաթ»:

Էլեկտրոնի անվանումը ստանալուց մի քանի տարի անց անգլիացի ֆիզիկոս Ջոզեֆ Թոմսոնը և ֆրանսիացի ֆիզիկոս Ժան Պերին ապացուցեցին, որ էլեկտրոնները կրում են բացասական լիցք։ Սա ամենափոքր բացասական լիցքն է, որը քիմիայում ընդունվում է որպես $(–1)$ միավոր։ Թոմսոնին նույնիսկ հաջողվել է որոշել էլեկտրոնի արագությունը (այն հավասար է լույսի արագությանը` $300000 կմ/վրկ) և էլեկտրոնի զանգվածը (այն $1836 $ անգամ պակաս է ջրածնի ատոմի զանգվածից)։

Թոմսոնը և Փերինը միացրել են հոսանքի աղբյուրի բևեռները երկու մետաղական թիթեղներով՝ կաթոդով և անոդով, որոնք զոդված են ապակե խողովակի մեջ, որից օդը տարհանվել է: Երբ էլեկտրոդի թիթեղների վրա կիրառվեց մոտ 10 հազար վոլտ լարում, խողովակի մեջ փայլատակեց լուսավոր արտանետումը, և մասնիկները կաթոդից (բացասական բևեռ) թռան դեպի անոդ (դրական բևեռ), որը գիտնականներն առաջինն անվանեցին: կաթոդային ճառագայթներ, իսկ հետո պարզվեց, որ դա էլեկտրոնների հոսք է։ Էլեկտրոնները, որոնք հարվածում են հատուկ նյութերին, օրինակ՝ հեռուստացույցի էկրանին, փայլ են առաջացնում:

Եզրակացություն է արվել՝ էլեկտրոնները փախչում են այն նյութի ատոմներից, որից պատրաստվում է կաթոդը։

Ազատ էլեկտրոնները կամ դրանց հոսքը կարելի է ձեռք բերել այլ եղանակներով, օրինակ՝ մետաղալարը տաքացնելով կամ պարբերական աղյուսակի I խմբի հիմնական ենթախմբի տարրերով (օրինակ՝ ցեզիում) ձևավորված մետաղների վրա լույս սփռելով։

Էլեկտրոնների վիճակը ատոմում

Ատոմում էլեկտրոնի վիճակը հասկացվում է որպես տեղեկատվության ամբողջություն էներգիաորոշակի էլեկտրոն ներս տարածություն, որում այն ​​գտնվում է։ Մենք արդեն գիտենք, որ ատոմում էլեկտրոնը չունի շարժման հետագիծ, այսինքն. մենք կարող ենք միայն խոսել հավանականություններընրա գտնվելու վայրը միջուկի շուրջ տարածության մեջ: Այն կարող է տեղակայվել միջուկը շրջապատող այս տարածության ցանկացած հատվածում, և նրա տարբեր դիրքերի ամբողջությունը դիտարկվում է որպես էլեկտրոնային ամպ՝ որոշակի բացասական լիցքի խտությամբ։ Պատկերավոր կերպով սա կարելի է պատկերացնել այսպես. եթե հնարավոր լիներ լուսանկարել էլեկտրոնի դիրքը ատոմում հարյուրերորդական կամ միլիոներորդական վայրկյանից հետո, ինչպես լուսանկարչական ավարտում, ապա այդպիսի լուսանկարներում էլեկտրոնը կներկայացվեր որպես կետ: Եթե ​​նման անթիվ լուսանկարներ տեղադրվեին, ապա պատկերը կլիներ ամենամեծ խտությամբ էլեկտրոնային ամպը, որտեղ կան այդ կետերի մեծ մասը:

Նկարը ցույց է տալիս միջուկով անցնող ջրածնի ատոմի նման էլեկտրոնի խտության «կտրվածքը», իսկ գծված գիծը ուրվագծում է այն ոլորտը, որի ներսում էլեկտրոն հայտնաբերելու հավանականությունը կազմում է $90%$։ Միջուկին ամենամոտ ուրվագիծն ընդգրկում է տարածության մի շրջան, որտեղ էլեկտրոն հայտնաբերելու հավանականությունը կազմում է $10%$, միջուկից երկրորդ եզրագծի ներսում էլեկտրոն հայտնաբերելու հավանականությունը $20%$ է, երրորդի ներսում՝ $≈30%։ $ և այլն: Էլեկտրոնի վիճակի մեջ կա որոշակի անորոշություն: Այս առանձնահատուկ վիճակը բնութագրելու համար գերմանացի ֆիզիկոս Վ. Հայզենբերգը ներկայացրեց հայեցակարգը անորոշության սկզբունքը, այսինքն. ցույց տվեց, որ անհնար է միաժամանակ և ճշգրիտ որոշել էլեկտրոնի էներգիան և գտնվելու վայրը: Որքան ճշգրիտ է որոշվում էլեկտրոնի էներգիան, այնքան ավելի անորոշ է նրա դիրքը, և հակառակը, որոշելով դիրքը, անհնար է որոշել էլեկտրոնի էներգիան։ Էլեկտրոն հայտնաբերելու հավանականության միջակայքը հստակ սահմաններ չունի: Այնուամենայնիվ, հնարավոր է ընտրել մի տարածություն, որտեղ էլեկտրոն գտնելու հավանականությունը առավելագույնն է:

Ատոմային միջուկի շուրջ տարածությունը, որում ամենայն հավանականությամբ էլեկտրոն կգտնվի, կոչվում է ուղեծր:

Այն պարունակում է էլեկտրոնային ամպի մոտավորապես $90%$, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրոնը տիեզերքի այս հատվածում է գտնվում մոտավորապես $90%$: Ելնելով դրանց ձևից՝ հայտնի են չորս տեսակի ուղեծրեր, որոնք նշանակվում են լատիներեն $s, p, d$ և $f$ տառերով։ Էլեկտրոնային օրբիտալների որոշ ձևերի գրաֆիկական պատկերը ներկայացված է նկարում:

Որոշակի ուղեծրում էլեկտրոնի շարժման ամենակարևոր բնութագիրը միջուկի հետ կապվելու էներգիան է։ Նմանատիպ էներգիայի արժեքներով էլեկտրոնները կազմում են մեկ միավոր էլեկտրոնային շերտ, կամ էներգիայի մակարդակը. Էներգիայի մակարդակները համարակալված են՝ սկսած միջուկից՝ $1, 2, 3, 4, 5, 6$ և $7$։

Էներգիայի մակարդակի թիվը նշանակող $n$ ամբողջ թիվը կոչվում է հիմնական քվանտային թիվ։

Այն բնութագրում է տվյալ էներգիայի մակարդակը զբաղեցնող էլեկտրոնների էներգիան։ Միջուկին ամենամոտ էներգիայի առաջին մակարդակի էլեկտրոններն ունեն ամենացածր էներգիան։ Առաջին մակարդակի էլեկտրոնների համեմատությամբ, հաջորդ մակարդակների էլեկտրոնները բնութագրվում են մեծ քանակությամբ էներգիայով։ Հետևաբար, արտաքին մակարդակի էլեկտրոնները ամենաքիչ սերտորեն կապված են ատոմային միջուկի հետ։

Ատոմում էներգիայի մակարդակների (էլեկտրոնային շերտերի) թիվը հավասար է Մենդելեևի համակարգի այն ժամանակաշրջանի թվին, որին պատկանում է քիմիական տարրը. առաջին շրջանի տարրերի ատոմներն ունեն մեկ էներգետիկ մակարդակ. երկրորդ շրջան - երկու; յոթերորդ շրջան - յոթ.

Էներգետիկ մակարդակում էլեկտրոնների ամենամեծ թիվը որոշվում է բանաձևով.

որտեղ $N$-ը էլեկտրոնների առավելագույն թիվն է. $n$-ը մակարդակի թիվն է կամ հիմնական քվանտային թիվը։ Հետևաբար. միջուկին ամենամոտ առաջին էներգետիկ մակարդակում կարող է լինել ոչ ավելի, քան երկու էլեկտրոն. երկրորդում `ոչ ավելի, քան $ 8; երրորդում `ոչ ավելի, քան $ 18 $; չորրորդում՝ $32$-ից ոչ ավել։ Իսկ ինչպե՞ս են դասավորվում իրենց հերթին էներգիայի մակարդակները (էլեկտրոնային շերտերը):

Սկսած $(n = 2)$ երկրորդ էներգիայի մակարդակից՝ մակարդակներից յուրաքանչյուրը բաժանվում է ենթամակարդակների (ենթաշերտերի), որոնք մի փոքր տարբերվում են միմյանցից միջուկի հետ կապող էներգիայով։

Ենթամակարդակների թիվը հավասար է հիմնական քվանտային թվի արժեքին.առաջին էներգետիկ մակարդակն ունի մեկ ենթամակարդակ. երկրորդը `երկու; երրորդ - երեք; չորրորդ - չորս. Ենթամակարդակներն իրենց հերթին ձևավորվում են ուղեծրերով։

$n$-ի յուրաքանչյուր արժեք համապատասխանում է $n^2$-ին հավասար մի շարք ուղեծրերի։ Աղյուսակում ներկայացված տվյալների համաձայն՝ կարելի է հետևել $n$ հիմնական քվանտային թվի և ենթամակարդակների քանակի, ուղեծրերի տեսակի և քանակի, ինչպես նաև ենթամակարդակում և մակարդակում էլեկտրոնների առավելագույն քանակի կապին:

Հիմնական քվանտային թիվը, ուղեծրերի տեսակները և քանակը, էլեկտրոնների առավելագույն քանակը ենթամակարդակներում և մակարդակներում:

Ենթամակարդակները սովորաբար նշվում են լատինական տառերով, ինչպես նաև ուղեծրերի ձևով, որոնցից կազմված են՝ $s, p, d, f$։ Այսպիսով.

• $s$-ենթամակարդակ - ատոմային միջուկին ամենամոտ էներգիայի մակարդակի առաջին ենթամակարդակը բաղկացած է մեկ $s$-ուղեծրից;
• $p$-ենթամակարդակ - յուրաքանչյուրի երկրորդ ենթամակարդակը, բացառությամբ առաջին, էներգիայի մակարդակի, բաղկացած է երեք $p$-օրբիտալներից;
• $d$-ենթամակարդակ - յուրաքանչյուրի երրորդ ենթամակարդակը, սկսած երրորդ, էներգետիկ մակարդակից, բաղկացած է հինգ $d$-օրբիտալներից;
• Յուրաքանչյուրի $f$-ենթամակարդակը, սկսած չորրորդ էներգիայի մակարդակից, բաղկացած է յոթ $f$-օրբիտալներից։

Ատոմային միջուկ

Բայց ոչ միայն էլեկտրոններն են ատոմների մաս։ Ֆիզիկոս Անրի Բեքերելը հայտնաբերել է, որ բնական հանքանյութը, որը պարունակում է ուրանի աղ, նույնպես անհայտ ճառագայթում է արտանետում՝ մերկացնելով լույսից պաշտպանված լուսանկարչական ֆիլմերը: Այս երեւույթը կոչվում էր ռադիոակտիվություն.

Գոյություն ունեն երեք տեսակի ռադիոակտիվ ճառագայթներ.

1. $α$-ճառագայթներ, որոնք բաղկացած են $α$-մասնիկներից, որոնց լիցքը $2$ անգամ ավելի մեծ է, քան էլեկտրոնի լիցքը, բայց դրական նշանով, և $4$ անգամ ավելի մեծ զանգված, քան ջրածնի ատոմի զանգվածը.
2. $β$-ճառագայթները ներկայացնում են էլեկտրոնների հոսք;
3. $γ$-ճառագայթները աննշան զանգվածով էլեկտրամագնիսական ալիքներ են, որոնք էլեկտրական լիցք չեն կրում։

Հետևաբար, ատոմն ունի բարդ կառուցվածք՝ այն բաղկացած է դրական լիցքավորված միջուկից և էլեկտրոններից։

Ինչպե՞ս է ատոմը կառուցված:

1910 թվականին Լոնդոնի մերձակայքում գտնվող Քեմբրիջում Էռնեստ Ռադերֆորդը և նրա ուսանողներն ու գործընկերները ուսումնասիրեցին $α$ մասնիկների ցրումը, որոնք անցնում էին բարակ ոսկե փայլաթիթեղով և ընկնում էկրանի վրա։ Ալֆա մասնիկները սովորաբար շեղվում էին սկզբնական ուղղությունից ընդամենը մեկ աստիճանով, կարծես հաստատելով ոսկու ատոմների հատկությունների միատեսակությունն ու միատարրությունը։ Եվ հանկարծ հետազոտողները նկատեցին, որ $α$ որոշ մասնիկներ կտրուկ փոխել են իրենց ճանապարհի ուղղությունը՝ կարծես ինչ-որ խոչընդոտի հանդիպելով։

Փայլաթիթեղի դիմաց էկրան դնելով՝ Ռադերֆորդը կարողացավ հայտնաբերել նույնիսկ այն հազվագյուտ դեպքերը, երբ $α$ մասնիկները, որոնք արտացոլվում էին ոսկու ատոմներից, թռչում էին հակառակ ուղղությամբ։

Հաշվարկները ցույց են տվել, որ դիտարկվող երևույթները կարող են տեղի ունենալ, եթե ատոմի ողջ զանգվածը և նրա ողջ դրական լիցքը կենտրոնացված լինեն փոքրիկ կենտրոնական միջուկում։ Միջուկի շառավիղը, ինչպես պարզվեց, 100000 անգամ փոքր է ամբողջ ատոմի շառավղից, այն շրջանը, որտեղ գտնվում են բացասական լիցք ունեցող էլեկտրոնները։ Եթե ​​կիրառենք փոխաբերական համեմատություն, ապա ատոմի ամբողջ ծավալը կարելի է նմանեցնել Լուժնիկիի մարզադաշտին, իսկ միջուկը կարելի է համեմատել դաշտի կենտրոնում տեղակայված ֆուտբոլի գնդակի հետ։

Ցանկացած քիմիական տարրի ատոմը համեմատելի է փոքր արեգակնային համակարգի հետ: Ուստի Ռադերֆորդի կողմից առաջարկված ատոմի այս մոդելը կոչվում է մոլորակային։

Պրոտոններ և նեյտրոններ

Պարզվում է, որ փոքրիկ ատոմային միջուկը, որում կենտրոնացած է ատոմի ողջ զանգվածը, բաղկացած է երկու տեսակի մասնիկներից՝ պրոտոններից և նեյտրոններից։

Պրոտոններունեն լիցք, որը հավասար է էլեկտրոնների լիցքին, բայց հակառակ $(+1)$ նշանով, և զանգվածը հավասար է ջրածնի ատոմի զանգվածին (քիմիայում այն ​​ընդունվում է որպես միասնություն)։ Պրոտոնները նշանակվում են $↙(1)↖(1)p$ (կամ $p+$) նշանով: Նեյտրոններլիցք չեն կրում, դրանք չեզոք են և ունեն պրոտոնի զանգվածին հավասար զանգված, այսինքն. $1$. Նեյտրոնները նշանակվում են $↙(0)↖(1)n$ (կամ $n^0$) նշանով։

Պրոտոններն ու նեյտրոնները միասին կոչվում են նուկլոններ(լատ. միջուկ- միջուկ):

Ատոմում պրոտոնների և նեյտրոնների քանակի գումարը կոչվում է զանգվածային համարը. Օրինակ՝ ալյումինի ատոմի զանգվածային թիվը հետևյալն է.

Քանի որ էլեկտրոնի զանգվածը, որը աննշան փոքր է, կարելի է անտեսել, ակնհայտ է, որ ատոմի ողջ զանգվածը կենտրոնացած է միջուկում։ Էլեկտրոնները նշանակվում են հետևյալ կերպ՝ $e↖(-)$։

Քանի որ ատոմը էլեկտրականորեն չեզոք է, ակնհայտ է նաև, որ որ ատոմում պրոտոնների և էլեկտրոնների թիվը նույնն է։ Այն հավասար է քիմիական տարրի ատոմային թվին, նրան վերագրված է Պարբերական աղյուսակում: Օրինակ՝ երկաթի ատոմի միջուկը պարունակում է $26$ պրոտոններ, իսկ $26$ էլեկտրոնները պտտվում են միջուկի շուրջ։ Ինչպե՞ս որոշել նեյտրոնների քանակը:

Ինչպես հայտնի է, ատոմի զանգվածը բաղկացած է պրոտոնների և նեյտրոնների զանգվածից։ Իմանալով $(Z)$ տարրի սերիական համարը, այսինքն. պրոտոնների թիվը և $(A)$ զանգվածային թիվը, որը հավասար է պրոտոնների և նեյտրոնների թվերի գումարին, $(N)$ նեյտրոնների թիվը կարելի է գտնել բանաձևով.

Օրինակ, երկաթի ատոմում նեյտրոնների թիվը հետևյալն է.

$56 – 26 = 30$.

Աղյուսակում ներկայացված են տարրական մասնիկների հիմնական բնութագրերը:

Տարրական մասնիկների հիմնական բնութագրերը.

Իզոտոպներ

Նույն տարրի ատոմների այն տեսակները, որոնք ունեն նույն միջուկային լիցքը, բայց տարբեր զանգվածային թվեր, կոչվում են իզոտոպներ:

Խոսք իզոտոպբաղկացած է երկու հունարեն բառերից. isos- նույնական և topos- տեղ, նշանակում է «մեկ տեղ զբաղեցնել» (բջջ) Տարրերի պարբերական աղյուսակում:

Բնության մեջ հայտնաբերված քիմիական տարրերը իզոտոպների խառնուրդ են: Այսպիսով, ածխածինը ունի երեք իզոտոպ՝ $12, 13, 14$ զանգվածով; թթվածին - երեք իզոտոպ՝ $16, 17, 18 և այլն զանգվածներով։

Սովորաբար Պարբերական աղյուսակում տրված քիմիական տարրի հարաբերական ատոմային զանգվածը տվյալ տարրի իզոտոպների բնական խառնուրդի ատոմային զանգվածների միջին արժեքն է՝ հաշվի առնելով բնության մեջ դրանց հարաբերական առատությունը, հետևաբար ատոմի արժեքները։ զանգվածները հաճախ կոտորակային են: Օրինակ՝ բնական քլորի ատոմները երկու իզոտոպների խառնուրդ են՝ $35$ (բնության մեջ կա $75%$) և $37$ (դրանք բնության մեջ $25%$ են); հետևաբար, քլորի հարաբերական ատոմային զանգվածը կազմում է $35,5$։ Քլորի իզոտոպները գրված են հետևյալ կերպ.

$↖(35)↙(17)(Cl)$ և $↖(37)↙(17)(Cl)$

Քլորի իզոտոպների քիմիական հատկությունները միանգամայն նույնն են, ինչպես նաև քիմիական տարրերի մեծ մասի, օրինակ՝ կալիումի, արգոնի իզոտոպները.

$↖(39)↙(19)(K)$ և $↖(40)↙(19)(K)$, $↖(39)↙(18)(Ar)$ և $↖(40)↙(18) )(Ար)$

Այնուամենայնիվ, ջրածնի իզոտոպների հատկությունները մեծապես տարբերվում են դրանց հարաբերական ատոմային զանգվածի կտրուկ բազմակի աճի պատճառով. նրանց նույնիսկ տրվել են անհատական ​​անուններ և քիմիական նշաններ՝ պրոտիում - $↖(1)↙(1)(H)$; դեյտերիում - $↖(2)↙(1)(H)$, կամ $↖(2)↙(1)(D)$; տրիտում - $↖(3)↙(1)(H)$, կամ $↖(3)↙(1)(T)$:

Այժմ մենք կարող ենք տալ քիմիական տարրի ժամանակակից, ավելի խիստ և գիտական ​​սահմանումը:

Քիմիական տարրը նույն միջուկային լիցքով ատոմների հավաքածու է։

Առաջին չորս ժամանակաշրջանների տարրերի ատոմների էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքը

Դիտարկենք տարրերի ատոմների էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաների ցուցադրումը ըստ Դ.Ի.

Առաջին շրջանի տարրեր.

Ատոմների էլեկտրոնային կառուցվածքի դիագրամները ցույց են տալիս էլեկտրոնների բաշխվածությունը էլեկտրոնային շերտերով (էներգիայի մակարդակները):

Ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերը ցույց են տալիս էլեկտրոնների բաշխումը էներգիայի մակարդակներում և ենթամակարդակներում:

Ատոմների գրաֆիկական էլեկտրոնային բանաձևերը ցույց են տալիս էլեկտրոնների բաշխվածությունը ոչ միայն մակարդակներում և ենթամակարդակներում, այլև ուղեծրերում:

Հելիումի ատոմում առաջին էլեկտրոնային շերտը ամբողջական է՝ այն պարունակում է $2$ էլեկտրոններ։

Ջրածինը և հելիումը $s$ տարրեր են այս ատոմների $s$ ուղեծրը լցված է էլեկտրոններով։

Երկրորդ շրջանի տարրեր.

Երկրորդ շրջանի բոլոր տարրերի համար առաջին էլեկտրոնային շերտը լցված է, և էլեկտրոնները լրացնում են երկրորդ էլեկտրոնային շերտի $s-$ և $p$ ուղեծրերը՝ համաձայն նվազագույն էներգիայի սկզբունքի (նախ՝ $s$ և ապա $p$։ ) և Պաուլիի և Հունդի կանոնները։

Նեոնի ատոմում երկրորդ էլեկտրոնային շերտը ամբողջական է՝ այն պարունակում է $8$ էլեկտրոններ։

Երրորդ շրջանի տարրեր.

Երրորդ շրջանի տարրերի ատոմների համար լրացվում են առաջին և երկրորդ էլեկտրոնային շերտերը, հետևաբար լրացվում է երրորդ էլեկտրոնային շերտը, որում էլեկտրոնները կարող են զբաղեցնել 3s-, 3p- և 3d-ենթածավալ մակարդակները:

Երրորդ շրջանի տարրերի ատոմների էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքը:

Մագնեզիումի ատոմն ավարտում է իր 3,5 դոլար արժողությամբ էլեկտրոնային ուղեծիրը: $Na$-ը և $Mg$-ը $s$-տարրեր են:

Ալյումինի և դրան հաջորդող տարրերում $3d$ ենթամակարդակը լցված է էլեկտրոններով:

$↙(18)(Ar)$ Արգոն

$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)s^2(3)p^6$

Արգոնի ատոմն իր արտաքին շերտում (երրորդ էլեկտրոնային շերտ) ունի $8 դոլար էլեկտրոններ։ Քանի որ արտաքին շերտը ավարտված է, բայց ընդհանուր առմամբ երրորդ էլեկտրոնային շերտում, ինչպես արդեն գիտեք, կարող է լինել 18 էլեկտրոն, ինչը նշանակում է, որ երրորդ շրջանի տարրերի մոտ $3d$ ուղեծրեր են մնացել չլրացված։

$Al$-ից մինչև $Ar$ բոլոր տարրերը $р$ են - տարրեր.

$s-$ և $p$ - տարրերձևը հիմնական ենթախմբերըՊարբերական աղյուսակում։

Չորրորդ շրջանի տարրեր.

Կալիումի և կալցիումի ատոմներն ունեն չորրորդ էլեկտրոնային շերտ, և $4s$ ենթամակարդակը լցված է, քանի որ այն ավելի ցածր էներգիա ունի, քան $3d$ ենթամակարդակը: Չորրորդ շրջանի տարրերի ատոմների գրաֆիկական էլեկտրոնային բանաձևերը պարզեցնելու համար.

1. Արգոնի պայմանական գրաֆիկական էլեկտրոնային բանաձևը նշանակենք հետևյալ կերպ. $Ar$;
2. Մենք չենք պատկերի ենթամակարդակներ, որոնք լրացված չեն այս ատոմներում:

$K, Ca$ - $s$ - տարրեր,ընդգրկված են հիմնական ենթախմբերում։ $Sc$-ից մինչև $Zn$ ատոմների համար 3d ենթամակարդակը լցված է էլեկտրոններով։ Սրանք $3d$ տարրեր են: Դրանք ներառված են կողմնակի ենթախմբեր,դրանց արտաքին էլեկտրոնային շերտը լցված է, դրանք դասակարգվում են որպես անցումային տարրեր.

Ուշադրություն դարձրեք քրոմի և պղնձի ատոմների էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքին։ Դրանցում մեկ էլեկտրոն $4s-$-ից մինչև $3d$ ենթամակարդակ «ձախողվում է», ինչը բացատրվում է ստացված էլեկտրոնային կազմաձևերի ավելի մեծ էներգիայի կայունությամբ՝ $3d^5$ և $3d^(10)$:

$↙(24)(Cr)$ $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(4) 4s^(2)…$

$↙(29) (Cu)$ $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(9)4s^(2)…$

Տարրի խորհրդանիշ, սերիական համար, անվանում	Էլեկտրոնային կառուցվածքի դիագրամ	Էլեկտրոնային բանաձև	Գրաֆիկական էլեկտրոնային բանաձև
$↙(19)(K)$ Կալիում		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1$
$↙(20)(C)$ Կալցիում		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2$
$↙(21)(Sc)$ Scandium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^1$ կամ $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^1(4)s^1$
$↙(22) (Ti)$ Տիտանի		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^2$ կամ $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^2(4)s^2$
$↙(23) (V)$ Վանադիում		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^3$ կամ $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^3(4)s^2$
$↙(24) (Cr)$ Chrome		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^5$ կամ $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^5(4)s^1$
$↙(29) (Cu)$ Chrome		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^(10)$ կամ $1s^2(2)s^2(2) )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^1$
$↙(30)(Zn)$ Ցինկ		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)$ կամ $1s^2(2)s^2(2) )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^2$
$↙(31) (Ga)$ Գալիում		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^(1)$ կամ $1s^2(2) s^2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^(1)$
$↙(36)(Kr)$ Կրիպտոն		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^6$ կամ $1s^2(2)s^ 2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^6$

Ցինկի ատոմում երրորդ էլեկտրոնային շերտը ամբողջական է՝ բոլոր $3, 3p$ և $3d$ ենթամակարդակները լցված են դրանում, ընդհանուր $18$ էլեկտրոններով։

Ցինկին հաջորդող տարրերում չորրորդ էլեկտրոնային շերտը՝ $4p$ ենթամակարդակը, շարունակում է լցվել։ Տարրեր $Ga$-ից մինչև $Kr$ - $р$ - տարրեր.

Կրիպտոնի ատոմի արտաքին (չորրորդ) շերտը ամբողջական է և ունի $8$ էլեկտրոններ։ Բայց ընդհանուր առմամբ չորրորդ էլեկտրոնային շերտում, ինչպես գիտեք, կարող են լինել $32$ էլեկտրոններ; կրիպտոնի ատոմը դեռևս ունի չլրացված $4d-$ և $4f$ ենթամակարդակներ:

Հինգերորդ շրջանի տարրերի համար ենթամակարդակները լրացվում են հետևյալ հաջորդականությամբ՝ $5s → 4d → 5p$։ Կան նաև բացառություններ՝ կապված $↙(41)Nb$, $↙(42)Mo$, $↙(44)Ru$, $↙(45)Rh$, $↙(46) էլեկտրոնների «խափանման» հետ: ) Pd$, $↙(47)Ag$. $f$-ը հայտնվում է վեցերորդ և յոթերորդ ժամանակաշրջաններում - տարրեր, այսինքն. տարրեր, որոնց համար լրացվում են համապատասխանաբար երրորդ արտաքին էլեկտրոնային շերտի $4f-$ և $5f$ ենթամակարդակները:

$4f$ - տարրերկանչեց լանթանիդներ.

$5f$ - տարրերկանչեց ակտինիդներ.

Վեցերորդ շրջանի տարրերի ատոմներում էլեկտրոնային ենթամակարդակների լրացման կարգը՝ $↙(55)Cs$ և $↙(56)Ba$ - $6s$ տարրեր; $↙(57)La ... 6s^(2)5d^(1)$ - $5d$-տարր; $↙(58)Се$ – $↙(71)Lu - 4f$-տարրեր; $↙(72)Hf$ – $↙(80)Hg - 5d$-տարրեր; $↙(81)T1$ – $↙(86)Rn - 6d$-տարրեր: Բայց այստեղ էլ կան տարրեր, որոնցում խախտվում է էլեկտրոնային ուղեծրերի լրացման կարգը, ինչը, օրինակ, կապված է կես և ամբողջությամբ լցված $f$-ենթածավալների ավելի մեծ էներգիայի կայունության հետ, այսինքն. $nf^7$ և $nf^(14)$:

Կախված նրանից, թե ատոմի որ ենթամակարդակը վերջինն է լցված էլեկտրոններով, բոլոր տարրերը, ինչպես արդեն հասկացաք, բաժանվում են չորս էլեկտրոնային ընտանիքների կամ բլոկների.

1. $s$ - տարրեր;ատոմի արտաքին մակարդակի $s$-ենթամակարդակը լցված է էլեկտրոններով. $s$-տարրերը ներառում են ջրածին, հելիում և I և II խմբերի հիմնական ենթախմբերի տարրեր;
2. $r$ - տարրեր;ատոմի արտաքին մակարդակի $p$-ենթամակարդակը լցված է էլեկտրոններով. $p$-տարրերը ներառում են III–VIII խմբերի հիմնական ենթախմբերի տարրեր;
3. $d$ - տարրեր;Ատոմի նախնական արտաքին մակարդակի $d$-ենթամակարդակը լցված է էլեկտրոններով. $d$-տարրերը ներառում են I–VIII խմբերի երկրորդական ենթախմբերի տարրեր, այսինքն. $s-$ և $p-$տարրերի միջև տեղակայված մեծ ժամանակաշրջանների միջանկյալ տասնամյակների տարրեր: Նրանք նաև կոչվում են անցումային տարրեր;
4. $f$ - տարրեր;էլեկտրոնները լրացնում են ատոմի երրորդ արտաքին մակարդակի $f-$ենթամակարդակը. դրանք ներառում են լանթանիդներ և ակտինիդներ:

Ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա. Ատոմների հիմնավոր և գրգռված վիճակներ

Շվեյցարացի ֆիզիկոս Վ.Պաուլին $1925-ին գտել է, որ ատոմը կարող է ունենալ ոչ ավելի, քան երկու էլեկտրոն մեկ ուղեծրումունենալով հակառակ (հակազուգահեռ) թիկունքներ (անգլերենից թարգմանվել է որպես spindle), այսինքն. օժտված հատկություններով, որոնք պայմանականորեն կարելի է պատկերացնել որպես էլեկտրոնի պտույտ իր երևակայական առանցքի շուրջ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ կամ հակառակ ուղղությամբ: Այս սկզբունքը կոչվում է Պաուլիի սկզբունքը.

Եթե ​​ուղեծրում մեկ էլեկտրոն կա, այն կոչվում է չզույգված, եթե երկու, ապա սա զուգակցված էլեկտրոններ, այսինքն. էլեկտրոններ հակառակ սպիններով:

Նկարում ներկայացված է էներգիայի մակարդակները ենթամակարդակների բաժանելու դիագրամ:

$s-$ Ուղեծրային, ինչպես արդեն գիտեք, ունի գնդաձև ձև։ Ջրածնի $(n = 1)$ ատոմի էլեկտրոնը գտնվում է այս ուղեծրում և չզույգացված է։ Այս պատճառով այն էլեկտրոնային բանաձև, կամ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա, գրված է այսպես՝ $1s^1$։ Էլեկտրոնային բանաձևերում էներգիայի մակարդակի թիվը նշվում է $(1...)$ տառի դիմացի թվով, լատինատառը նշանակում է ենթամակարդակ (ուղեծրի տեսակը), իսկ աջ կողմում գրված թիվը՝ վերևում: նամակը (որպես ցուցիչ) ցույց է տալիս ենթամակարդակի էլեկտրոնների թիվը:

Հելիումի He ատոմի համար, որն ունի երկու զույգ էլեկտրոն մեկ $s-$ օրբիտալում, այս բանաձևն է՝ $1s^2$։ Հելիումի ատոմի էլեկտրոնային թաղանթը ամբողջական է և շատ կայուն։ Հելիումը ազնիվ գազ է։ Երկրորդ էներգիայի մակարդակում $(n = 2)$ կան չորս ուղեծրեր՝ մեկ $s$ և երեք $p$։ Երկրորդ մակարդակի $s$-օրբիտալի էլեկտրոնները ($2s$-օրբիտալ) ավելի մեծ էներգիա ունեն, քանի որ. գտնվում են միջուկից ավելի մեծ հեռավորության վրա, քան $1s$ ուղեծրի էլեկտրոնները $(n = 2)$։ Ընդհանուր առմամբ, $n$-ի յուրաքանչյուր արժեքի համար կա մեկ $s-$Orbital, բայց դրա վրա համապատասխան էլեկտրոնի էներգիայով և, հետևաբար, համապատասխան տրամագծով, աճում է $n$-ի արժեքի աճով s-$Orbital-ը, ինչպես արդեն գիտեք, ունի գնդաձև ձև: Ջրածնի $(n = 1)$ ատոմի էլեկտրոնը գտնվում է այս ուղեծրում և չզույգացված է։ Հետևաբար, դրա էլեկտրոնային բանաձևը կամ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրված է հետևյալ կերպ՝ $1s^1$։ Էլեկտրոնային բանաձևերում էներգիայի մակարդակի թիվը նշվում է $(1...)$ տառի դիմացի թվով, լատինատառը նշանակում է ենթամակարդակ (ուղեծրի տեսակը), իսկ աջ կողմում գրված թիվը՝ վերևում: նամակը (որպես ցուցիչ) ցույց է տալիս ենթամակարդակի էլեկտրոնների թիվը:

Հելիումի $He$ ատոմի համար, որն ունի երկու զույգ էլեկտրոն մեկ $s-$ օրբիտալում, այս բանաձևը հետևյալն է. $1s^2$: Հելիումի ատոմի էլեկտրոնային թաղանթը ամբողջական է և շատ կայուն։ Հելիումը ազնիվ գազ է։ Երկրորդ էներգիայի մակարդակում $(n = 2)$ կան չորս ուղեծրեր՝ մեկ $s$ և երեք $p$։ Երկրորդ մակարդակի $s-$օրբիտալների էլեկտրոնները ($2s$-օրբիտալներ) ունեն ավելի բարձր էներգիա, քանի որ. գտնվում են միջուկից ավելի մեծ հեռավորության վրա, քան $1s$ ուղեծրի էլեկտրոնները $(n = 2)$։ Ընդհանուր առմամբ, $n$-ի յուրաքանչյուր արժեքի համար կա մեկ $s-$օրբիտալ, բայց դրա վրա էլեկտրոնի էներգիայի համապատասխան պաշարով և, հետևաբար, համապատասխան տրամագծով, աճում է $n$-ի արժեքի մեծացման հետ։

$p-$ Ուղեծրայինունի համրի ձև, կամ ութ ծավալուն գործիչ: Բոլոր երեք $p$-օրբիտալները գտնվում են ատոմում, որոնք փոխադարձաբար ուղղահայաց են ատոմի միջուկով գծված տարածական կոորդինատների երկայնքով։ Եվս մեկ անգամ պետք է ընդգծել, որ յուրաքանչյուր էներգիայի մակարդակ (էլեկտրոնային շերտ), սկսած $n= 2$-ից, ունի երեք $p$-օրբիտալ։ Երբ $n$-ի արժեքը մեծանում է, էլեկտրոնները զբաղեցնում են $p$-օրբիտալները, որոնք տեղակայված են միջուկից մեծ հեռավորությունների վրա և ուղղված են $x, y, z$ առանցքների երկայնքով:

$(n = 2)$ երկրորդ շրջանի տարրերի համար նախ լրացվում է $s$-օրբիտալը, իսկ հետո երեք $p$-օրբիտալը; էլեկտրոնային բանաձև $Li՝ 1s^(2)2s^(1)$: $2s^1$ էլեկտրոնն ավելի թույլ է կապված ատոմի միջուկի հետ, ուստի լիթիումի ատոմը կարող է հեշտությամբ հրաժարվել դրանից (ինչպես ակնհայտորեն հիշում եք, այս գործընթացը կոչվում է օքսիդացում)՝ վերածվելով լիթիումի իոնի $Li^+$։ .

Բերիլիումի Be ատոմում չորրորդ էլեկտրոնը նույնպես գտնվում է $2s$ ուղեծրում՝ $1s^(2)2s^(2)$։ Բերիլիումի ատոմի երկու արտաքին էլեկտրոնները հեշտությամբ անջատվում են՝ $B^0$-ը օքսիդացված է $Be^(2+)$ կատիոնի մեջ։

Բորի ատոմում հինգերորդ էլեկտրոնը զբաղեցնում է $2p$ ուղեծիրը՝ $1s^(2)2s^(2)2p^(1)$։ Հաջորդը $C, N, O, F$ ատոմները լցված են $2p$-օրբիտալներով, որն ավարտվում է ազնիվ գազի նեոնով՝ $1s^(2)2s^(2)2p^(6)$։

Երրորդ շրջանի տարրերի համար լրացվում են համապատասխանաբար $3s-$ և $3p$ ուղեծրերը։ Երրորդ մակարդակի հինգ $d$-օրբիտալներ մնում են անվճար.

$↙(11)Na 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(1)$,

$↙(17)Cl 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(5)$,

$↙(18)Ar 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)$.

Երբեմն ատոմներում էլեկտրոնների բաշխումը պատկերող դիագրամներում նշվում է միայն էներգիայի յուրաքանչյուր մակարդակում էլեկտրոնների թիվը, այսինքն. գրեք քիմիական տարրերի ատոմների կրճատ էլեկտրոնային բանաձևերը՝ ի տարբերություն վերը նշված լրիվ էլեկտրոնային բանաձևերի, օրինակ.

$↙(11)Na 2, 8, 1;$ $↙(17)Cl 2, 8, 7;$ $↙(18)Ar 2, 8, 8$:

Մեծ պարբերությունների (չորրորդ և հինգերորդ) տարրերի համար առաջին երկու էլեկտրոնները համապատասխանաբար զբաղեցնում են $4s-$ և $5s$ ուղեծրերը՝ $↙(19)K 2, 8, 8, 1;$ $↙(38)Sr 2 , 8, 18, 8, 2$. Յուրաքանչյուր հիմնական ժամանակաշրջանի երրորդ տարրից սկսած հաջորդ տասը էլեկտրոնները կգնան նախորդ $3d-$ և $4d-$օրբիտալներին համապատասխանաբար (կողմնակի ենթախմբերի տարրերի համար). $↙(23)V 2, 8, 11: , 2;$ $↙( 26)Fr 2, 8, 14, 2;$ $↙(40)Zr 2, 8, 18, 10, 2;$ $↙(43)Tc 2, 8, 18, 13, 2 դոլար։ Որպես կանոն, երբ նախորդ $d$-ենթամակարդակը լրացվում է, արտաքին ($4р-$ և $5р-$, համապատասխանաբար) $р-$ենթամակարդակը կսկսի լրացվել՝ $↙(33) As 2, 8: , 18, 5;$ $ ↙(52)Te 2, 8, 18, 18, 6$.

Մեծ պարբերությունների տարրերի համար՝ վեցերորդ և թերի յոթերորդը, էլեկտրոնային մակարդակները և ենթամակարդակները, որպես կանոն, լրացվում են էլեկտրոններով՝ առաջին երկու էլեկտրոնները մտնում են արտաքին $s-$ենթամակարդակ՝ $↙(56)Ba 2, 8, 18, 18, 8, 2;$ $↙(87)Fr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1$; հաջորդ մեկ էլեկտրոնը ($La$-ի և $Ca$-ի համար) դեպի նախորդ $d$-ենթամակարդակը. $↙(57)La 2, 8, 18, 18, 9, 2$ և $↙(89)Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2$.

Այնուհետև հաջորդ $14$ էլեկտրոնները կգնան երրորդ արտաքին էներգիայի մակարդակ՝ համապատասխանաբար լանտանիդների և ակտինիդների $4f$ և $5f$ ուղեծրերի՝ $↙(64)Gd 2, 8, 18, 25, 9, 2; $ $↙(92 )U 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2$:

Այնուհետև կողային ենթախմբերի տարրերի երկրորդ արտաքին էներգիայի մակարդակը ($d$-ենթամակարդակ) նորից կսկսի ձևավորվել՝ $↙(73)Ta 2, 8, 18, 32, 11, 2;$ $↙(104)Rf 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2$: Եվ վերջապես, միայն $d$-ենթամակարդակն ամբողջությամբ տասը էլեկտրոններով լցվելուց հետո $p$-ենթամակարդակը նորից կլցվի՝ $↙(86)Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8$։

Շատ հաճախ ատոմների էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքը պատկերված է էներգիայի կամ քվանտային բջիջների միջոցով՝ այսպես կոչված. գրաֆիկական էլեկտրոնային բանաձևեր. Այս նշագրման համար օգտագործվում է հետևյալ նշումը. յուրաքանչյուր քվանտային բջիջ նշանակվում է մեկ բջիջով, որը համապատասխանում է մեկ ուղեծրի. Յուրաքանչյուր էլեկտրոն նշվում է սպինի ուղղությանը համապատասխանող սլաքով: Գրաֆիկական էլեկտրոնային բանաձև գրելիս պետք է հիշել երկու կանոն. Պաուլիի սկզբունքը, ըստ որի բջիջում (ուղիղծում) կարող է լինել ոչ ավելի, քան երկու էլեկտրոն, բայց հակազուգահեռ սպիններով, և Ֆ.Հունդի կանոն, ըստ որի էլեկտրոնները առաջինը մեկ առ մեկ գրավում են ազատ բջիջները և ունեն սպինի նույն արժեքը և հետո միայն զույգվում, բայց սպինները, ըստ Պաուլիի սկզբունքի, կլինեն հակառակ ուղղություններով։

Խնդիր 1. Գրե՛ք հետևյալ տարրերի էլեկտրոնային կազմաձևերը՝ N,Սի

, F e, Kr, Te, W.

Լուծում. Ատոմային ուղեծրերի էներգիան աճում է հետևյալ հաջորդականությամբ.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d .

Յուրաքանչյուր s-shell (մեկ ուղեծր) կարող է պարունակել ոչ ավելի, քան երկու էլեկտրոն, p-shell (երեք ուղեծր)՝ ոչ ավելի, քան վեց, d-shell (հինգ օրբիտալ)՝ ոչ ավելի, քան 10, իսկ f-shell ( յոթ ուղեծրեր) - ոչ ավելի, քան 14:

Ատոմի հիմնական վիճակում էլեկտրոնները զբաղեցնում են ամենացածր էներգիա ունեցող ուղեծրերը։ Էլեկտրոնների թիվը հավասար է միջուկի լիցքին (ատոմն ամբողջությամբ չեզոք է) և տարրի ատոմային թվին։ Օրինակ՝ ազոտի ատոմն ունի 7 էլեկտրոն, որոնցից երկուսը գտնվում են 1s ուղեծրում, երկուսը՝ 2s ուղեծրում, իսկ մնացած երեք էլեկտրոնները՝ 2p ուղեծրում։ Ազոտի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա.

14 7 N: 1s 2 2s 2 2p 3. Մնացած տարրերի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները.

Si՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2, 26 Ֆ ե

՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6, 36 Կ

r. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 3p 6, 52 Թե

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 3p 6 5s 2 4d 10 5p 4, ՝ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 3p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 4.

Խնդիր 2. Ո՞ր իներտ գազը և ո՞ր տարրի իոններն ունեն նույն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, ինչ կալցիումի ատոմից բոլոր վալենտային էլեկտրոնների հեռացման արդյունքում առաջացող մասնիկը:

Լուծում. Կալցիումի ատոմի էլեկտրոնային թաղանթն ունի 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 կառուցվածքը։ Երբ երկու վալենտային էլեկտրոն հեռացվում է, ձևավորվում է Ca 2+ իոն 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 կոնֆիգուրացիայով։ Ատոմն ունի նույն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան Արև իոններ S 2-, Cl -, K +, Sc 3+ և այլն:

Խնդիր 3.

Կարո՞ղ են Al 3+ իոնի էլեկտրոնները լինել հետևյալ ուղեծրերում. ա) 2p;

բ) 1p; գ) 3d?

Լուծում. Ալյումինի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հետևյալն է. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1: Al 3+ իոնը ձևավորվում է ալյումինի ատոմից երեք վալենտային էլեկտրոնների հեռացման արդյունքում և ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա 1s 2 2s 2 2p 6:

ա) էլեկտրոններն արդեն 2p ուղեծրում են.

բ) l քվանտային թվի վրա դրված սահմանափակումների համաձայն (l = 0, 1,…n -1), n ​​= 1-ի դեպքում հնարավոր է միայն l = 0 արժեքը, հետևաբար, 1p ուղեծիր գոյություն չունի.գ) էլեկտրոնները կարող են լինել 3d ուղեծրում, եթե իոնը գրգռված վիճակում է:

Առաջադրանք 4.

Գրեք նեոնի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան առաջին գրգռված վիճակում:Լուծում. Նեոնի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հիմնական վիճակում 1s 2 2s 2 2p 6 է։ Առաջին գրգռված վիճակը ստացվում է մեկ էլեկտրոնի անցումով ամենաբարձր զբաղեցրած ուղեծրից (2p) դեպի ամենացածր չզբաղված ուղեծրը (3s): Նեոնի ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան առաջին գրգռված վիճակում 1s 2 2s 2 2p 5 3s 1 է։

Խնդիր 5

. Ինչպիսի՞ն է 12 C և 13 C, 14 N և 15 N իզոտոպների միջուկների բաղադրությունը:

Լուծում. Միջուկում պրոտոնների թիվը հավասար է տարրի ատոմային թվին և նույնն է տվյալ տարրի բոլոր իզոտոպների համար։ Նեյտրոնների թիվը հավասար է զանգվածային թվին (նշված է տարրի համարի վերևի ձախ մասում) հանած պրոտոնների թիվը։ Նույն տարրի տարբեր իզոտոպներ ունեն տարբեր թվով նեյտրոններ։

Նշված միջուկների կազմը.

12 C: 6p + 6n; 13 C: 6p + 7n; 14 N: 7p + 7n; 15 N: 7p + 8n:

Դիտարկենք 2016 թվականի միասնական պետական ​​քննության տարբերակներից թիվ 1 առաջադրանքը.

Առաջադրանք թիվ 1.

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.Պատասխանների տարբերակներից են ատոմները չգրգռված և գրգռված վիճակում, այսինքն՝ կալիումի իոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան չի համապատասխանում պարբերական աղյուսակում նրա դիրքին։ Դիտարկենք 1 Arº և Kº տարբերակները: Եկեք գրենք դրանց էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները. Arº: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6; Kº: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 - հարմար էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա միայն արգոնի համար: Դիտարկենք թիվ 2 պատասխանի տարբերակը՝ Cl‾ և K+: K+՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 4s0; Cl‾: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6: Հետևաբար, ճիշտ պատասխանը 2 է:

Առաջադրանք թիվ 2.

1. Caº 2. K+ 3. Cl+ 4. Zn2+

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.քանի որ մենք գրում ենք արգոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6: Կալցիումը հարմար չէ, քանի որ այն ունի ևս 2 էլեկտրոն: Կալիումի համար՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0: Ճիշտ պատասխանը 2 է։

Առաջադրանք թիվ 3.

Տարրը, որի ատոմային էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 է, կազմում է ջրածնի միացություն

1. CH4 2. SiH4 3. H2O 4. H2S

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.Եկեք նայենք պարբերական աղյուսակին, ծծմբի ատոմն ունի այս էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան: Ճիշտ պատասխանը 4 է։

Առաջադրանք թիվ 4.

Մագնեզիումի ատոմները և

1. կալցիում 2. քրոմ 3. սիլիցիում 4. ալյումին

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.Մագնեզիումը ունի արտաքին էներգիայի մակարդակի կոնֆիգուրացիա՝ 3s2: Կալցիումի համար՝ 4s2, քրոմի համար՝ 4s2 3d4, սիլիցիումի համար՝ 3s2 2p2, ալյումինի համար՝ 3s2 3p1։ Ճիշտ պատասխանը 1 է։

Առաջադրանք թիվ 5.

Արգոնի ատոմը հիմնական վիճակում համապատասխանում է մասնիկի էլեկտրոնային կազմաձևին.

1. S²‾ 2. Zn2+ 3. Si4+ 4. Seº

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.Արգոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հիմնական վիճակում 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 է: S²‾-ն ունի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p(4+2): Ճիշտ պատասխանը 1 է։

Առաջադրանք թիվ 6.

Ֆոսֆորի և ֆոսֆորի ատոմներն ունեն արտաքին էներգիայի մակարդակի նման կոնֆիգուրացիա:

1. Ար 2. Ալ 3. Կլ 4. Ն

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.Գրենք ֆոսֆորի ատոմի արտաքին մակարդակի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ 3s2 3p3։

Ալյումինի համար՝ 3s2 3p1;

Արգոնի համար՝ 3s2 3p6;

Քլորի համար՝ 3s2 3p5;

Ազոտի համար՝ 2s2 2p3:

Ճիշտ պատասխանը 4 է։

Առաջադրանք թիվ 7.

Էլեկտրոնի կոնֆիգուրացիան 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 համապատասխանում է մասնիկին

1. S4+ 2. P3- 3. Al3+ 4. O2-

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.այս էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան համապատասխանում է հիմնական վիճակում գտնվող արգոնի ատոմին: Դիտարկենք պատասխանի տարբերակները.

S4+՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 2p0

P3-: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p (3+3)

Ճիշտ պատասխանը 2 է։

Առաջադրանք թիվ 8.

Ո՞ր էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան է համապատասխանում քրոմի ատոմում վալենտային էլեկտրոնների բաշխմանը.

1. 3d2 4s2 2. 3s2 3p4 3. 3d5 4s1 4. 4s2 4p6

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.Եկեք գրենք քրոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան հիմնական վիճակում՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5: Վալենտային էլեկտրոնները գտնվում են վերջին երկու ենթամակարդակներում՝ 4s և 3d (այստեղ մեկ էլեկտրոնը ցատկում է s-ից d ենթամակարդակ): Ճիշտ պատասխանը 3 է։

Առաջադրանք թիվ 9.

Ատոմը պարունակում է երեք չզույգված էլեկտրոններ արտաքին էլեկտրոնային մակարդակում՝ հիմնական վիճակում։

1. Տիտանի 2. Սիլիցիում 3. Մագնեզիում 4. Ֆոսֆոր

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին. 3 չզույգացված էլեկտրոն ունենալու համար տարրը պետք է լինի 5-րդ խմբում։ Հետևաբար, ճիշտ պատասխանը 4 է։

Առաջադրանք թիվ 10.

Քիմիական տարրի ատոմը, որի ամենաբարձր օքսիդը RO2 է, ունի արտաքին մակարդակի կոնֆիգուրացիա.

1. ns2 np4 2. ns2 np2 3. ns2 4. ns2 np1

3s²3p6 արտաքին էլեկտրոնային շերտի էլեկտրոնային բանաձևը համապատասխանում է երկու մասնիկներից յուրաքանչյուրի կառուցվածքին.այս տարրն ունի օքսիդացման աստիճան (այս միացության մեջ) +4, այսինքն՝ արտաքին մակարդակում պետք է ունենա 4 վալենտային էլեկտրոն։ Հետևաբար, ճիշտ պատասխանը 2 է:

(կարող եք մտածել, որ ճիշտ պատասխանը 1 է, բայց այդպիսի ատոմը կունենա առավելագույն օքսիդացման աստիճան +6 (քանի որ արտաքին մակարդակում կա 6 էլեկտրոն), բայց մեզ անհրաժեշտ է ավելի բարձր օքսիդ, որպեսզի ունենանք RO2 բանաձևը և այլն։ տարրը կունենա ավելի բարձր օքսիդ RO3)

Առաջադրանքներ անկախ աշխատանքի համար.

1. Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 համապատասխանում է ատոմին

1. Ալյումին 2. Ազոտ 3. Քլոր 4. Ֆտոր

2. Մասնիկն ունի ութ էլեկտրոնից բաղկացած արտաքին թաղանթ

1. P3+ 2. Mg2+ 3. Cl5+ 4. Fe2+

3. Այն տարրի ատոմային թիվը, որի ատոմային էլեկտրոնային կառուցվածքը 1s2 2s2 2p3 է, հավասար է.

1. 5 2. 6 3. 7 4. 4

4. Էլեկտրոնների թիվը պղնձի իոնում Cu2+ է

1. 64 2. 66 3. 29 4. 27

5. Ազոտի ատոմները և

1. Ծծումբ 2. Քլոր 3. Արսեն 4. Մանգան

6. Ո՞ր միացությունն է պարունակում 1s2 2s2 2p6 3s3 3p6 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայով կատիոն և անիոն:

1. NaCl 2. NaBr 3. KCl 4. KBr

7. Երկաթի Fe2+ իոնում էլեկտրոնների թիվը կազմում է

1. 54 2. 28 3. 58 4. 24

8. Իոնն ունի իներտ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա

1. Cr2+ 2. S2- 3. Zn2+ 4. N2-

9. Ֆտորի և ֆտորի ատոմներն ունեն արտաքին էներգիայի մակարդակի նման կոնֆիգուրացիա

1. Թթվածին 2. Լիթիում 3. Բրոմ 4. Նեոն

10. Այն տարրը, որի ատոմային էլեկտրոնային բանաձևը 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 է, համապատասխանում է ջրածնի միացությանը.

1. HCl 2. PH3 3. H2S 4. SiH4

Այս նշումն օգտագործում է առաջադրանքներ 2016 թվականի միասնական պետական ​​քննությունների հավաքածուից, որը խմբագրվել է Ա.Ա. Կավերինա.