Սիլիցիումի ատոմի ամբողջական էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան: Տարրի էլեկտրոնային բանաձևը

Տարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերը գրելիս նշվում են էներգիայի մակարդակները (հիմնական քվանտային թվի արժեքները nթվերի տեսքով՝ 1, 2, 3 և այլն), էներգիայի ենթամակարդակներ (օրբիտալ քվանտային թվի արժեքներ լտառերի տեսքով ս, էջ, դ, զ) և վերևի համարը ցույց է տալիս էլեկտրոնների թիվը տվյալ ենթամակարդակում:

Առաջին տարրը D.I. Մենդելեևը ջրածին է, հետևաբար՝ ատոմի միջուկի լիցքը Հհավասար է 1-ի, ատոմը մեկ էլեկտրոն ունի սառաջին մակարդակի ենթամակարդակ. Այսպիսով, ջրածնի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը հետևյալն է.

Երկրորդ տարրը հելիումն է, նրա ատոմում կա երկու էլեկտրոն, հետևաբար հելիումի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը 2 է։ Ոչ 1ս 2. Առաջին շրջանը ներառում է ընդամենը երկու տարր, քանի որ առաջին էներգիայի մակարդակը լցված է էլեկտրոններով, որոնք կարող են զբաղեցնել միայն 2 էլեկտրոն։

Երրորդ տարրը հերթականությամբ՝ լիթիումը, արդեն երկրորդ շրջանում է, հետևաբար, դրա երկրորդ էներգետիկ մակարդակը սկսում է լցվել էլեկտրոններով (այս մասին մենք խոսեցինք վերևում): Երկրորդ մակարդակի էլեկտրոններով լրացումը սկսվում է ս- ենթամակարդակ, ուստի լիթիումի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը 3 է Լի 1ս 2 2սմեկ . Բերիլիումի ատոմում լրացվում է էլեկտրոններով ս- Ենթամակարդակներ՝ 4 Վե 1ս 2 2ս 2 .

2-րդ շրջանի հետագա տարրերի համար երկրորդ էներգիայի մակարդակը շարունակում է լցված լինել էլեկտրոններով, միայն այժմ այն ​​լցված է էլեկտրոններով. Ռ- Ենթամակարդակ: 5 IN 1ս 2 2ս 2 2Ռ 1 ; 6 ԻՑ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 2 … 10 Նե 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 .

Նեոնի ատոմը լրացնում է էլեկտրոններով Ռ-ենթամակարդակ, այս տարրը ավարտում է երկրորդ շրջանը, այն ունի ութ էլեկտրոն, քանի որ ս- Եվ Ռ- Ենթամակարդակները կարող են պարունակել ընդամենը ութ էլեկտրոն:

3-րդ շրջանի տարրերն ունեն երրորդ մակարդակի էներգետիկ ենթամակարդակները էլեկտրոններով լցնելու նմանատիպ հաջորդականություն։ Այս ժամանակաշրջանի որոշ տարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերն են.

11 Նա 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 1 ; 12 մգ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 ; 13 Ալ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 1 ;

14 Սի 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 2 ;…; 18 Ար 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 .

Երրորդ շրջանը, ինչպես և երկրորդը, ավարտվում է տարրով (արգոն), որն ավարտում է դրա լրացումը էլեկտրոններով Ռ– ենթամակարդակ, չնայած երրորդ մակարդակը ներառում է երեք ենթամակարդակ ( ս, Ռ, դ): Ըստ Կլեչկովսկու կանոնների համաձայն էներգիայի ենթամակարդակների լրացման վերը նշված կարգի, 3-րդ ենթամակարդակի էներգիան. դավելի ենթամակարդակ 4 էներգիա ս, հետևաբար, կալիումի ատոմը, որը հետևում է արգոնին, և կալցիումի ատոմը, լցված է էլեկտրոններով 3 ս- չորրորդ մակարդակի ենթամակարդակ.

19 TO 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 1 ; 20 Սա 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 .

Սկսած 21-րդ տարրից՝ սկանդիումից, տարրերի ատոմներում 3-րդ ենթամակարդակը սկսում է լցվել էլեկտրոններով. դ. Այս տարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերն են.

21 սկ 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 1 ; 22 Թի 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 2 .

24-րդ տարրի (քրոմ) և 29-րդ տարրի (պղինձ) ատոմներում նկատվում է մի երևույթ, որը կոչվում է էլեկտրոնի «բեկում» կամ «խափանում». էլեկտրոն արտաքին 4-ից։ ս-ենթամակարդակը «ձախողվում է» 3-ով դ- ենթամակարդակ, լրացնելով դրա լցոնումը կիսով չափ (քրոմի համար) կամ ամբողջությամբ (պղնձի համար), ինչը նպաստում է ատոմի ավելի մեծ կայունությանը.

24 Քր 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 1 3դ 5 (...4-ի փոխարեն ս 2 3դ 4) և

29 Cu 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 1 3դ 10 (...4-ի փոխարեն ս 2 3դ 9).

Սկսած 31-րդ տարրից՝ գալիումից, շարունակվում է 4-րդ մակարդակի լրացումը էլեկտրոններով, այժմ՝ Ռ- ենթամակարդակ:

31 Գա 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 10 4էջ 1 …; 36 Քր 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 4ս 2 3դ 10 4էջ 6 .

Այս տարրն ավարտում է չորրորդ շրջանը, որն արդեն ներառում է 18 տարր։

Էներգետիկ ենթամակարդակները էլեկտրոններով լրացնելու նմանատիպ կարգ է տեղի ունենում 5-րդ շրջանի տարրերի ատոմներում։ Առաջին երկուսը (ռուբիդիում և ստրոնցիում) լցված են ս- 5-րդ մակարդակի ենթամակարդակ, լրացվում են հաջորդ տասը տարրերը (իտրիումից մինչև կադմիում). դ- 4-րդ մակարդակի ենթամակարդակ; վեց տարր լրացնում է շրջանը (ինդիումից մինչև քսենոն), որոնց ատոմներում լցված են էլեկտրոններ Ռ- արտաքին, հինգերորդ մակարդակի ենթամակարդակ: Ժամանակահատվածում կա նաև 18 տարր:

Վեցերորդ շրջանի տարրերի համար այս լրացման կարգը խախտված է։ Ժամանակահատվածի սկզբում, ինչպես միշտ, կա երկու տարր, որոնց ատոմներում լցված են էլեկտրոններ. ս- արտաքին, վեցերորդ, մակարդակի ենթամակարդակ: Հաջորդ տարրում՝ լանթանը, սկսում է լցվել էլեկտրոններով դ– նախորդ մակարդակի ենթամակարդակ, այսինքն. հինգ դ. Էլեկտրոններով այս լցոնման վրա 5 դ- Ենթամակարդակը կանգ է առնում և հաջորդ 14 տարրերը՝ ցերիումից մինչև լուտետիում, սկսում են լցվել զ- 4-րդ մակարդակի ենթամակարդակ. Այս տարրերը բոլորն ընդգրկված են աղյուսակի մեկ բջիջում, իսկ ներքևում ներկայացված է այս տարրերի ընդլայնված շարքը, որը կոչվում է լանտանիդներ:

Սկսած 72-րդ տարրից՝ հաֆնիումից մինչև 80-րդ տարրը՝ սնդիկ, էլեկտրոններով լիցքավորումը շարունակվում է 5. դ- ենթամակարդակ, և շրջանն ավարտվում է, ինչպես միշտ, վեց տարրերով (թալիումից մինչև ռադոն), որոնց ատոմներում այն ​​լցված է էլեկտրոններով Ռ- արտաքին, վեցերորդ, մակարդակի ենթամակարդակ: Սա ամենամեծ ժամանակաշրջանն է՝ ներառյալ 32 տարր։

Յոթերորդ, թերի ժամանակաշրջանի տարրերի ատոմներում նկատվում է ենթամակարդակների լրացման նույն կարգը, ինչպես նկարագրված է վերևում։ Մենք թույլ ենք տալիս ուսանողներին գրել 5-7-րդ ժամանակաշրջանների տարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևեր՝ հաշվի առնելով այն ամենը, ինչ ասվեց վերևում։

Նշում:Որոշ ուսումնական նյութերՏարրերի ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերը գրելու այլ կարգ է թույլատրվում՝ ոչ թե դրանց լրացման հերթականությամբ, այլ յուրաքանչյուր էներգետիկ մակարդակում աղյուսակում տրված էլեկտրոնների թվին համապատասխան։ Օրինակ, մկնդեղի ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը կարող է նման լինել 1ս 2 2ս 2 2Ռ 6 3ս 2 3էջ 6 3դ 10 4ս 2 4էջ 3 .

Էլեկտրոնների ամպում էլեկտրոնների բաշխման պայմանական պատկերն ըստ մակարդակների, ենթամակարդակների և ուղեծրերի կոչվում է. ատոմի էլեկտրոնային բանաձևը.

Կանոնները հիմնված|հիմնված| որը | որը | կազմում |հանձնել | էլեկտրոնային բանաձևեր

1. Նվազագույն էներգիայի սկզբունքըԻնչքան քիչ էներգիա ունենա համակարգը, այնքան ավելի կայուն է այն:

2. Կլեչկովսկու իշխանությունըԷլեկտրոնների բաշխումը էլեկտրոնային ամպի մակարդակների և ենթամակարդակների վրա տեղի է ունենում հիմնական և ուղեծրային քվանտային թվերի գումարի աճման կարգով (n + 1): Արժեքների հավասարության դեպքում (n + 1) նախ լրացվում է ենթամակարդակը, որն ունի n-ի փոքր արժեք։

1 s 2 sp 3 spd 4 spdf 5 spdf 6 spdf 7 spdf մակարդակի համարը n 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 Orbital 1* 0 0 1 0 1 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 քվանտային թիվ

n+1| 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Կլեչկովսկու շարք

1* - տես թիվ 2 աղյուսակը։

3. Հունդի կանոնԵրբ մեկ ենթամակարդակի ուղեծրերը լցված են, էներգիայի ամենացածր մակարդակը համապատասխանում է զուգահեռ սպիններով էլեկտրոնների տեղադրմանը:

Նախագծում|Ներկայացում| էլեկտրոնային բանաձևեր

Պոտենցիալ տող՝ 1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f

(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Կլեչկովսկու շարք

Լրացման պատվեր Electroni 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 ..

(n+l|) 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8:

Էլեկտրոնային բանաձև

(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10

Էլեկտրոնային բանաձևերի ինֆորմատիվություն

1. Տարրի դիրքը պարբերական|պարբերական| համակարգ.

2. Հնարավոր աստիճաններ| տարրի օքսիդացում:

3. Տարրի քիմիական բնույթը.

4. Կազմը|պահեստ| և տարրի միացման հատկությունները:

Տարրի դիրքը պարբերականում|Պարբերական|Դ.Ի. Մենդելեևի համակարգը.

բայց) ժամանակաշրջանի համարը, որում գտնվում է տարրը, համապատասխանում է մակարդակների քանակին, որոնց վրա գտնվում են էլեկտրոնները.

բ) խմբի համարը, որին պատկանում է այս տարրը, հավասար է վալենտային էլեկտրոնների գումարին։ s- և p-տարրերի ատոմների վալենտային էլեկտրոնները արտաքին մակարդակի էլեկտրոններ են. d-տարրերի համար դրանք արտաքին մակարդակի էլեկտրոններն են և նախորդ մակարդակի չլրացված ենթամակարդակը:

մեջ) էլեկտրոնային ընտանիքորոշվում է ենթամակարդակի խորհրդանիշով, որտեղ մտնում է վերջին էլեկտրոնը (s-, p-, d-, f-):

է) ենթախումբորոշվում է էլեկտրոնային ընտանիքին պատկանելով՝ s - և p - տարրերը զբաղեցնում են հիմնական ենթախմբերը, իսկ d - տարրերը - երկրորդական, f - տարրերը զբաղեցնում են պարբերական համակարգի ստորին մասում առանձին հատվածներ (ակտինիդներ և լանթանիդներ):

2. Հնարավոր աստիճաններ| տարրի օքսիդացում:

Օքսիդացման վիճակայն լիցքն է, որը ստանում է ատոմը, երբ տալիս է կամ ստանում էլեկտրոններ։

Ատոմները, որոնք էլեկտրոններ են նվիրաբերում, շահում են դրական լիցք, որը հավասար է տրված էլեկտրոնների թվին (էլեկտրոնի լիցք (-1)

Z E 0 – ne  Z E + n

Այն ատոմը, որը նվիրաբերել է էլեկտրոնները, դառնում է կատիոն(դրական լիցքավորված իոն): Ատոմից էլեկտրոնի հեռացման գործընթացը կոչվում է իոնացման գործընթաց:Այս գործընթացն իրականացնելու համար անհրաժեշտ էներգիան կոչվում է իոնացման էներգիա (Էիոն, eB):

Ատոմից առաջինն անջատվում են արտաքին մակարդակի էլեկտրոնները, որոնք ուղեծրում զույգ չունեն՝ չզույգված։ Նույն մակարդակում ազատ ուղեծրերի առկայության դեպքում արտաքին էներգիայի ազդեցության տակ առաջացած էլեկտրոնները տրված մակարդակզույգեր, շոգեխաշել, իսկ հետո բոլորը միասին բաժանել: Վատացման պրոցեսը, որն առաջանում է զույգի էլեկտրոններից մեկի կողմից էներգիայի մի մասի կլանման և ամենաբարձր ենթամակարդակի անցման արդյունքում, կոչվում է. գրգռման գործընթաց.

Էլեկտրոնների ամենամեծ թիվը, որ ատոմը կարող է նվիրաբերել, հավասար է վալենտային էլեկտրոնների թվին և համապատասխանում է այն խմբի թվին, որում գտնվում է տարրը։ Այն լիցքը, որը ստանում է ատոմը իր բոլոր վալենտային էլեկտրոնները կորցնելուց հետո կոչվում է օքսիդացման ամենաբարձր աստիճանըատոմ.

Ազատ արձակվելուց հետո|ազատում| վալենտային մակարդակի արտաքին դառնում|դառնում| մակարդակ, որը|ինչ| նախորդած վալենտ. Սա մի մակարդակ է, որը ամբողջությամբ լցված է էլեկտրոններով, և հետևաբար | և հետևաբար | էներգիայի դիմացկուն:

Արտաքին մակարդակում 4-ից 7 էլեկտրոն ունեցող տարրերի ատոմները էներգետիկ կայուն վիճակի են հասնում ոչ միայն էլեկտրոններից հրաժարվելով, այլև դրանք ավելացնելով։ Արդյունքում ձևավորվում է մակարդակ (.ns 2 p 6)՝ կայուն իներտ գազային վիճակ։

Ատոմը, որն ունի կցված էլեկտրոններ, ձեռք է բերում բացասականաստիճանօքսիդացում- բացասական լիցք, որը հավասար է ստացված էլեկտրոնների թվին.

Z E 0 + ne  Z E - n

Էլեկտրոնների թիվը, որոնց կարող է կցել ատոմը, հավասար է (8 –N|), որտեղ N այն խմբի թիվն է, որում|ինչ| տարրը գտնվում է (կամ վալենտային էլեկտրոնների թիվը):

Ատոմին էլեկտրոնների միացման գործընթացն ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ, որը կոչվում է c կապվածություն էլեկտրոնի հետ (Esrodship,eV).

Այն գրված է այսպես կոչված էլեկտրոնային բանաձեւերի տեսքով։ Էլեկտրոնային բանաձևերում s, p, d, f տառերը նշանակում են էլեկտրոնների էներգիայի ենթամակարդակները; տառերի դիմացի թվերը ցույց են տալիս էներգիայի այն մակարդակը, որում գտնվում է տվյալ էլեկտրոնը, իսկ վերևի աջ մասի ցուցիչը այս ենթամակարդակի էլեկտրոնների քանակն է։ Ցանկացած տարրի ատոմի էլեկտրոնային բանաձեւը կազմելու համար բավական է իմանալ թիվը տրված տարրպարբերական համակարգում և կատարել հիմնական դրույթները, որոնք կարգավորում են ատոմում էլեկտրոնների բաշխումը:

Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը կարելի է պատկերել նաև էներգետիկ բջիջներում էլեկտրոնների դասավորության տեսքով։

Երկաթի ատոմների համար նման սխեման ունի հետևյալ ձևը.

Այս դիագրամը հստակ ցույց է տալիս Հունդի կանոնի իրականացումը։ 3d ենթամակարդակի վրա առավելագույն գումար, բջիջները (չորս) լցված են չզույգված էլեկտրոններով։ Էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքի պատկերը ատոմում էլեկտրոնային բանաձևերի և դիագրամների տեսքով հստակ չի արտացոլում. ալիքի հատկություններըէլեկտրոն.

Փոփոխված պարբերական օրենքի ձևակերպումըԱՅՈ։ Մենդելեևը : Պարզ մարմինների հատկությունները, ինչպես նաև տարրերի միացությունների ձևն ու հատկությունները արժեքից պարբերական կախվածության մեջ են. ատոմային կշիռներտարրեր.

Ժամանակակից ձևակերպում Պարբերական օրենք Տարրերի հատկությունները, ինչպես նաև դրանց միացությունների ձևերն ու հատկությունները պարբերական կախվածության մեջ են իրենց ատոմների միջուկի լիցքի մեծությունից:

Այսպիսով, միջուկի դրական լիցքը (և ոչ ատոմային զանգված) ավելի ճշգրիտ փաստարկ է ստացվել, որից կախված են տարրերի և դրանց միացությունների հատկությունները

Վալանս- քիմիական կապերի քանակն է, որով մի ատոմ կապվում է մյուսին:
Ատոմի վալենտային հնարավորությունները որոշվում են չզույգված էլեկտրոնների քանակով և արտաքին մակարդակում ազատ ատոմային ուղեծրերի առկայությամբ։ Արտաքինի կառուցվածքը էներգիայի մակարդակներըատոմներ քիմիական տարրերև հիմնականում որոշում է դրանց ատոմների հատկությունները։ Հետեւաբար, այս մակարդակները կոչվում են վալենտական ​​մակարդակներ: Այս մակարդակների, իսկ երբեմն նաև մինչարտաքին մակարդակների էլեկտրոնները կարող են մասնակցել քիմիական կապերի ձևավորմանը։ Նման էլեկտրոնները կոչվում են նաև վալենտային էլեկտրոններ։

Ստոյխիոմետրիկ վալենտությունքիմիական տարր - համարժեքների թիվն է, որը տվյալ ատոմը կարող է կցել իրեն, կամ ատոմի համարժեքների թիվն է։

Համարժեքները որոշվում են կցված կամ փոխարինված ջրածնի ատոմների քանակով, հետևաբար ստոյխիոմետրիկ վալենտությունը հավասար է ջրածնի ատոմների թվին, որոնց հետ փոխազդում է այս ատոմը։ Բայց ոչ բոլոր տարրերն են ազատորեն փոխազդում, բայց գրեթե ամեն ինչ փոխազդում է թթվածնի հետ, ուստի ստոյխիոմետրիկ վալենտությունը կարող է սահմանվել որպես կցված թթվածնի ատոմների թվի կրկնապատիկ:

Օրինակ, ծծմբի ստոյխիոմետրիկ վալենտությունը ջրածնի սուլֆիդում H 2 S է 2, SO 2 - 4 օքսիդում, SO 3 -6 օքսիդում:

Երկուական միացության բանաձևով տարրի ստոյխիոմետրիկ վալենտականությունը որոշելիս պետք է առաջնորդվել կանոնով. մի տարրի բոլոր ատոմների ընդհանուր վալենտականությունը պետք է հավասար լինի մեկ այլ տարրի բոլոր ատոմների ընդհանուր արժեքին:

Օքսիդացման վիճակնույնպես բնութագրում է նյութի բաղադրությունը և հավասար է ստոյխիոմետրիկ վալենտային՝ գումարած նշանով (մոլեկուլում մետաղի կամ ավելի էլեկտրադրական տարրի համար) կամ մինուս։

1. Պարզ նյութերում տարրերի օքսիդացման աստիճանը զրո է։

2. Բոլոր միացություններում ֆտորի օքսիդացման աստիճանը -1 է։ Մնացած հալոգենները (քլոր, բրոմ, յոդ) մետաղների, ջրածնի և այլ ավելի էլեկտրադրական տարրերի հետ նույնպես ունեն -1 օքսիդացման աստիճան, բայց ավելի էլեկտրաբացասական տարրեր ունեցող միացություններում նրանք ունեն դրական օքսիդացման վիճակ:

3. Միացությունների մեջ թթվածինն ունի -2 օքսիդացման աստիճան; Բացառություն են կազմում ջրածնի պերօքսիդ H 2 O 2 և նրա ածանցյալները (Na 2 O 2, BaO 2 և այլն, որոնցում թթվածինն ունի -1 օքսիդացման աստիճան, ինչպես նաև թթվածնի ֆտորիդը 2, որում թթվածնի օքսիդացման աստիճանը +2 է։

4. Ալկալային տարրերը (Li, Na, K և այլն) և Պարբերական համակարգի երկրորդ խմբի հիմնական ենթախմբի տարրերը (Be, Mg, Ca և այլն) միշտ ունեն խմբի թվին հավասար օքսիդացման աստիճան, որ. համապատասխանաբար +1 և +2 է:

5. Երրորդ խմբի բոլոր տարրերը, բացառությամբ թալիումի, ունեն հաստատուն օքսիդացման աստիճան, որը հավասար է խմբի թվին, այսինքն. +3.

6. Տարրի ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը հավասար է Պարբերական համակարգի խմբի թվին, իսկ ամենացածրը տարբերությունն է՝ խմբի թիվը 8 է։ Օրինակ՝ ազոտի ամենաբարձր օքսիդացման աստիճանը (այն գտնվում է հինգերորդ խմբում) +5 է (ազոտական ​​թթվի և նրա աղերի մեջ), իսկ ամենացածրը՝ -3 (ամոնիակի և ամոնիումի աղերում)։

7. Միացության տարրերի օքսիդացման վիճակները փոխհատուցում են միմյանց այնպես, որ մոլեկուլի կամ չեզոք բանաձևի միավորի բոլոր ատոմների գումարը զրո է, իսկ իոնի համար՝ նրա լիցքը։

Այս կանոնները կարող են օգտագործվել որոշելու համար անհայտ աստիճանտարրի օքսիդացում միացության մեջ, եթե հայտնի են մնացածի օքսիդացման վիճակները, և բազմատարր միացությունների ձևավորում.

Օքսիդացման աստիճանը (օքսիդացման համարը,) — Օժանդակ պայմանական արժեք՝ օքսիդացման, վերականգնողական և ռեդոքսային ռեակցիաների գործընթացները գրանցելու համար։

հայեցակարգ օքսիդացման վիճակհաճախ օգտագործվում է անօրգանական քիմիայում՝ հայեցակարգի փոխարեն վալենտություն. Ատոմի օքսիդացման աստիճանը հավասար է թվային արժեքին էլեկտրական լիցքվերագրվում է ատոմին՝ այն ենթադրությամբ, որ կապող էլեկտրոնային զույգերը լիովին կողմնակալ են դեպի ավելի էլեկտրաբացասական ատոմներ (այսինքն՝ հիմնված այն ենթադրության վրա, որ միացությունը բաղկացած է միայն իոններից):

Օքսիդացման վիճակը համապատասխանում է էլեկտրոնների քանակին, որոնք պետք է ավելացվեն դրական իոնին՝ այն չեզոք ատոմի վերածելու համար, կամ վերցվեն բացասական իոնից՝ այն չեզոք ատոմի օքսիդացնելու համար.

Al 3+ + 3e − → Al
S 2− → S + 2e − (S 2− − 2e − → S)

Տարրերի հատկությունները, կախված ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքից, փոխվում են ըստ պարբերական համակարգի ժամանակաշրջանների և խմբերի։ Քանի որ մի շարք անալոգային տարրերի էլեկտրոնային կառուցվածքները միայն նման են, բայց ոչ նույնական, ապա խմբի մի տարրից մյուսը տեղափոխվելիս նրանց համար նկատվում է ոչ թե հատկությունների պարզ կրկնություն, այլ դրանց քիչ թե շատ հստակ արտահայտված կանոնավոր փոփոխություն:

Տարրի քիմիական բնույթը որոշվում է նրա ատոմի՝ էլեկտրոններ կորցնելու կամ ստանալու ունակությամբ: Այս ունակությունը չափվում է իոնացման էներգիաների և էլեկտրոնների մերձեցման արժեքներով:

Իոնացման էներգիա (Ei) էներգիայի նվազագույն քանակն է, որն անհրաժեշտ է գազային փուլում ատոմից էլեկտրոնի անջատման և ամբողջական հեռացման համար T = 0:

K առանց արձակված էլեկտրոնին կինետիկ էներգիա փոխանցելու ատոմի փոխակերպմամբ դրական լիցքավորված իոնի՝ E + Ei = E + + e-: Իոնացման էներգիան դրական արժեք է և ունի ամենացածր արժեքները ալկալային մետաղների ատոմների և ամենաբարձրը ազնիվ (իներտ) գազի ատոմների համար:

Էլեկտրոնների մերձեցում (Ee) այն էներգիան է, որն ազատվում կամ կլանվում է, երբ էլեկտրոնը կցվում է գազային փուլում գտնվող ատոմին T = 0

K-ն ատոմի վերածելով բացասական լիցքավորված իոնի՝ առանց մասնիկին կինետիկ էներգիա փոխանցելու.

E + e- = E- + Ee.

Հալոգենները, հատկապես ֆտորը, ունեն առավելագույն էլեկտրոնային կապ (Ee = -328 կՋ/մոլ):

Ei-ի և Ee-ի արժեքներն արտահայտվում են կիլոգրամներով մեկ մոլում (կՋ/մոլ) կամ մեկ ատոմի համար էլեկտրոն վոլտներով (eV):

Կապակցված ատոմի կարողությունը քիմիական կապերի էլեկտրոնները դեպի իրեն տեղափոխելու, իր շուրջը էլեկտրոնի խտությունը մեծացնելու, կոչվում է. էլեկտրաբացասականություն.

Այս հասկացությունը գիտության մեջ մտցրեց Լ.Պոլինգը։ Էլեկտրոնեգատիվություննշվում է ÷ նշանով և բնութագրում է տվյալ ատոմի էլեկտրոնները միացնելու միտումը, երբ այն ստեղծում է քիմիական կապ։

Ըստ Ռ.Մալիքենի, ատոմի էլեկտրաբացասականությունը գնահատվում է h = (Ee + Ei)/2 իոնացման էներգիաների գումարի և ազատ ատոմների էլեկտրոնային մերձավորության կեսով։

Ժամանակահատվածներում կա իոնացման էներգիայի և էլեկտրաբացասականության աճի ընդհանուր միտում ատոմային միջուկի լիցքավորման ավելացմամբ, խմբերում այդ արժեքները նվազում են տարրի հերթական թվի աճով:

Պետք է ընդգծել, որ տարրին չի կարող վերագրվել էլեկտրաբացասականության հաստատուն արժեք, քանի որ դա կախված է բազմաթիվ գործոններից, մասնավորապես. վալենտային վիճակտարրը, միացության տեսակը, որում այն ​​ներառված է, հարևան ատոմների քանակը և տեսակը։

Ատոմային և իոնային շառավիղներ. Ատոմների և իոնների չափերը որոշվում են էլեկտրոնային թաղանթի չափսերով։ Համաձայն քվանտային մեխանիկական հասկացությունների՝ էլեկտրոնային թաղանթը չունի խիստ սահմանված սահմաններ։ Հետևաբար, ազատ ատոմի կամ իոնի շառավիղի համար մենք կարող ենք վերցնել տեսականորեն հաշվարկված հեռավորությունը միջուկից մինչև արտաքին էլեկտրոնային ամպերի հիմնական առավելագույն խտության դիրքը:Այս հեռավորությունը կոչվում է ուղեծրի շառավիղ: Գործնականում սովորաբար օգտագործվում են միացություններում ատոմների և իոնների շառավիղների արժեքները, որոնք հաշվարկվում են փորձարարական տվյալների հիման վրա: Այս դեպքում առանձնանում են ատոմների կովալենտային և մետաղական շառավիղները։

Ատոմային և իոնային շառավիղների կախվածությունը տարրի ատոմի միջուկի լիցքից և պարբերական է. Ժամանակահատվածներում, երբ ատոմային թիվը մեծանում է, շառավիղները հակված են նվազելու: Ամենամեծ նվազումը բնորոշ է փոքր ժամանակաշրջանների տարրերին, քանի որ դրանցում լրացվում է արտաքին էլեկտրոնային մակարդակը։ IN մեծ ժամանակահատվածներ d- և f-տարրերի ընտանիքներում այս փոփոխությունն ավելի քիչ կտրուկ է, քանի որ դրանցում էլեկտրոնների լիցքավորումը տեղի է ունենում մինչարտաքին շերտում: Ենթախմբերում հիմնականում մեծանում են նույն տեսակի ատոմների և իոնների շառավիղները։

Տարրերի պարբերական աղյուսակն է լավ օրինակՏարբեր տեսակի պարբերականության դրսևորումներ տարրերի հատկություններում, որը դիտվում է հորիզոնական (ձախից աջ ժամանակահատվածում), ուղղահայաց (խմբում, օրինակ, վերևից ներքև), անկյունագծով, այսինքն. ատոմի որոշ հատկություն մեծանում կամ նվազում է, բայց պարբերականությունը պահպանվում է։

Ձախից աջ ընկած ժամանակահատվածում (→) տարրերի օքսիդացնող և ոչ մետաղական հատկությունները մեծանում են, իսկ վերականգնող և մետաղական հատկությունները նվազում են։ Այսպիսով, 3-րդ շրջանի բոլոր տարրերից նատրիումը կլինի ամենաակտիվ մետաղը և ամենաուժեղ վերականգնող նյութը, իսկ քլորը կլինի ամենաուժեղ օքսիդացնողը:

քիմիական կապ- սա ատոմների փոխկապակցումն է մոլեկուլում կամ բյուրեղային ցանցում՝ ատոմների միջև ձգող էլեկտրական ուժերի գործողության արդյունքում:

Սա բոլոր էլեկտրոնների և բոլոր միջուկների փոխազդեցությունն է, որը հանգեցնում է կայուն, բազմատոմային համակարգի ձևավորմանը (արմատական, մոլեկուլային իոն, մոլեկուլ, բյուրեղ):

Քիմիական կապն իրականացվում է վալենտային էլեկտրոնների միջոցով։ Ժամանակակից հասկացությունների համաձայն՝ քիմիական կապն ունի էլեկտրոնային բնույթ, սակայն այն իրականացվում է տարբեր ձևերով։ Այսպիսով, գոյություն ունեն քիմիական կապերի երեք հիմնական տեսակ. կովալենտ, իոնային, մետաղականՄոլեկուլների միջև առաջանում է ջրածնային կապ,և պատահի վան դեր Վալսի փոխազդեցությունները.

Քիմիական կապի հիմնական բնութագրերն են.

- կապի երկարությունը - քիմիապես կապված ատոմների միջմիջուկային հեռավորությունն է։

Դա կախված է փոխազդող ատոմների բնույթից և կապի բազմակիությունից։ Բազմապատկության աճով կապի երկարությունը նվազում է, և, հետևաբար, դրա ամրությունը մեծանում է.

- կապի բազմակիությունը - որոշվում է երկու ատոմ կապող էլեկտրոնային զույգերի քանակով: Քանի որ բազմակիությունը մեծանում է, կապող էներգիան մեծանում է.

- միացման անկյուն- երկու քիմիապես փոխկապակցված հարևան ատոմների միջուկներով անցնող երևակայական ուղիղ գծերի միջև անկյունը.

Պարտադիր էներգիա E CB - սա այն էներգիան է, որն ազատվում է այս կապի ձևավորման ժամանակ և ծախսվում է այն խզելու վրա, կՋ/մոլ:

կովալենտային կապ - Քիմիական կապ, որը ձևավորվում է երկու ատոմների հետ զույգ էլեկտրոնների համատեղմամբ:

Քիմիական կապի բացատրությունը ատոմների միջև ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերի ի հայտ գալով հիմք է հանդիսացել վալենտության սպին տեսության, որի գործիքն է. վալենտային կապի մեթոդ (MVS) , հայտնաբերված Լյուիսի կողմից 1916 թվականին: Քիմիական կապի և մոլեկուլների կառուցվածքի քվանտային մեխանիկական նկարագրության համար օգտագործվում է մեկ այլ մեթոդ. մոլեկուլային ուղեծրային մեթոդ (MMO) .

Վալենտային կապի մեթոդ

Ըստ MVS-ի քիմիական կապի ձևավորման հիմնական սկզբունքները.

1. Քիմիական կապ է գոյանում վալենտային (չզույգված) էլեկտրոնների շնորհիվ։

2. Երկու տարբեր ատոմներին պատկանող հակազուգահեռ սպիններով էլեկտրոնները սովորական են դառնում։

3. Քիմիական կապ է գոյանում միայն այն դեպքում, երբ երկու կամ ավելի ատոմներ միմյանց մոտենալու դեպքում համակարգի ընդհանուր էներգիան նվազում է։

4. Մոլեկուլում գործող հիմնական ուժերը էլեկտրական, կուլոնյան ծագում ունեն։

5. Որքան ուժեղ է կապը, այնքան փոխազդող էլեկտրոնային ամպերը համընկնում են:

Կովալենտային կապի ձևավորման երկու մեխանիզմ կա.

փոխանակման մեխանիզմ:Կապը ձևավորվում է երկու չեզոք ատոմների վալենտային էլեկտրոնների համատեղմամբ: Յուրաքանչյուր ատոմ տալիս է մեկ չզույգված էլեկտրոն ընդհանուր էլեկտրոնային զույգին.

Բրինձ. 7. Փոխանակման մեխանիզմ կովալենտային կապի ձևավորման համար. բայց- ոչ բևեռային; բ- բևեռային

Դոնոր-ընդունող մեխանիզմ.Մի ատոմ (դոնոր) ապահովում է էլեկտրոնային զույգ, իսկ մեկ այլ ատոմ (ընդունող)՝ դատարկ ուղեծիր այս զույգի համար։

կապեր, կրթվածըստ դոնոր-ընդունող մեխանիզմի, պատկանում են բարդ միացություններ

Բրինձ. 8. Կովալենտային կապի առաջացման դոնոր-ընդունիչ մեխանիզմ

Կովալենտային կապն ունի որոշակի բնութագրեր.

Հագեցվածություն - ատոմների հատկությունը՝ կազմելու խիստ սահմանված թվով կովալենտային կապեր։Կապերի հագեցվածության պատճառով մոլեկուլներն ունեն որոշակի բաղադրություն։

sp 2 հիբրիդացում- մեկ s- ուղեծրը և երկու p-ուղիղները վերածվում են երեք նույնական «հիբրիդային» ուղեծրերի, որոնց առանցքների միջև անկյունը 120° է: Մոլեկուլները, որոնցում իրականացվում է sp 2 հիբրիդացում, ունեն հարթ երկրաչափություն (BF 3, AlCl 3):

sp 3-հիբրիդացում- մեկ s-օրբիտալ և երեք p-ուղեծրներ վերածվում են չորս նույնական «հիբրիդային» ուղեծրերի, որոնց առանցքների միջև անկյունը 109 ° 28» է: Մոլեկուլները, որոնցում տեղի է ունենում sp 3 հիբրիդացում, ունեն քառաեդրային երկրաչափություն (CH 4 , NH3):

Բրինձ. 10. Վալենտային օրբիտալների հիբրիդացման տեսակները. a - sp-վալենտային օրբիտալների հիբրիդացում; բ - sp2-վալենտային օրբիտալների հիբրիդացում; մեջ - sp 3 - վալենտային ուղեծրերի հիբրիդացում

Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաատոմը իր էլեկտրոնային ուղեծրերի թվային ներկայացումն է: Էլեկտրոնային օրբիտալները տարածքներ են տարբեր ձևերգտնվում է շուրջը ատոմային միջուկ, որում մաթեմատիկորեն հավանական է գտնել էլեկտրոն։ 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 կոնֆիգուրացիաների կազմման մեթոդը։

Քայլեր

Էլեկտրոնների բաշխումը 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 ավելի կամ քիչ էլեկտրոններ՝ կախված դրանց լիցքի մեծությունից։ Եթե ​​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 ի հավելումնիր բազային ատոմային համարին` 11: Այլ կերպ ասած, ատոմն ընդհանուր առմամբ կունենա 12 էլեկտրոն:
• Եթե մենք խոսում ենք+1 լիցք ունեցող նատրիումի ատոմի մասին 11 հիմնական ատոմային համարից պետք է հանել մեկ էլեկտրոն։ Այսպիսով, ատոմը կունենա 10 էլեկտրոն:

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

   Հասկացեք էլեկտրոնային կազմաձևման գրառումը:Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները գրված են, որպեսզի հստակ արտացոլեն յուրաքանչյուր ուղեծրի էլեկտրոնների թիվը: Օրբիտալները գրվում են հաջորդաբար՝ յուրաքանչյուր ուղեծրի ատոմների քանակով գրված ուղեծրի անվան աջ կողմում որպես վերնագիր: Ավարտված էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ունի ենթամակարդակի 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 թվի աճման կարգով, բայց դասավորված են էներգիայի աճման կարգով: Օրինակ, լցված 4s 2 ուղեծիրն ունի ավելի քիչ էներգիա (կամ ավելի քիչ շարժունակություն), քան մասամբ լցված կամ լցված 3d 10-ը, ուստի առաջինը գրվում է 4s ուղեծիրը: Երբ իմանաք ուղեծրերի հերթականությունը, կարող եք հեշտությամբ լրացնել դրանք՝ ըստ ատոմի էլեկտրոնների քանակի: Օրբիտալների լրացման հերթականությունը 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, կունենա հետևյալ ձևը. 10 7p 6
   • Նկատի ունեցեք, որ վերը նշված նշումը, 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. Լրացրե՛ք 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։

   • Լրացրե՛ք ուղեծրերը վերը նշված հերթականությամբ, մինչև հասնեք քսաներորդ էլեկտրոնին: Առաջին 1s ուղեծրը կունենա երկու էլեկտրոն, 2s ուղեծրը կունենա նաև երկու, 2p ուղեծրը՝ վեց, 3s ուղեծրը՝ երկու, 3p ուղեծրը՝ 6, իսկ 4s ուղեծրը՝ 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:
   • Նշենք, որ ուղեծրերը էներգիայի աճման կարգով են։ Օրինակ, երբ դուք պատրաստ եք անցնել 4-րդ էներգետիկ մակարդակ, ապա նախ գրեք 4s ուղեծիրը և ապա 3d. Չորրորդ էներգիայի մակարդակից հետո դուք անցնում եք հինգերորդին, 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, մինչդեռ բարակ միջին հատվածի աջ եզրի ատոմները միշտ ավարտվում են «d 10»-ով և այլն: Օգտագործեք պարբերական աղյուսակը որպես կոնֆիգուրացիաներ գրելու տեսողական ուղեցույց, քանի որ ուղեծրերին ավելացվող հերթականությունը համապատասխանում է աղյուսակում ձեր դիրքին: Տես ներքեւում:

   • Մասնավորապես, երկու ամենաձախ սյունակները պարունակում են ատոմներ, որոնց էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ավարտվում է s օրբիտալներով, աղյուսակի աջ բլոկում պարունակում են ատոմներ, որոնց կոնֆիգուրացիաները ավարտվում են p օրբիտալներով, իսկ ատոմների ներքևում ավարտվում են f օրբիտալներով:
   • Օրինակ, երբ գրում եք քլորի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, մտածեք այսպես. «Այս ատոմը գտնվում է պարբերական աղյուսակի երրորդ շարքում (կամ «ժամանակաշրջանում»): Այն նաև գտնվում է p ուղեծրային բլոկի հինգերորդ խմբում: Պարբերական աղյուսակի: Հետևաբար, դրա էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան կավարտվի ..3p 5
   • Նկատի ունեցեք, որ աղյուսակի d և f ուղեծրային շրջանների տարրերն ունեն էներգիայի մակարդակներ, որոնք չեն համապատասխանում այն ​​ժամանակաշրջանին, որում գտնվում են: Օրինակ, d- ուղեծրերով տարրերի բլոկի առաջին շարքը համապատասխանում է 3d ուղեծրերին, չնայած այն գտնվում է 4-րդ շրջանում, իսկ f- ուղեծրերով տարրերի առաջին շարքը համապատասխանում է 4f ուղեծրին, չնայած այն հանգամանքին, որ այն գտնվում է 6-րդ շրջանում։

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

   • Այս հայեցակարգը հասկանալու համար օգտակար կլինի գրել կոնֆիգուրացիայի օրինակ: Գրենք ցինկի կոնֆիգուրացիան (ատոմային թիվ 30)՝ օգտագործելով ազնիվ գազի հապավումը։ Ցինկի ամբողջական կոնֆիգուրացիան այսպիսի տեսք ունի՝ 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 մասը քառակուսի փակագծերում գտնվող արգոնի քիմիական նշանով (.)
   • Այսպիսով, ցինկի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, որը գրված է կրճատ ձևով, հետևյալն է. 4s 2 3d 10.
   • Նկատի ունեցեք, որ եթե դուք գրում եք ազնիվ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, ասեք արգոն, չեք կարող գրել: Այս տարրի դիմաց պետք է օգտագործել ազնիվ գազի հապավումը. արգոնի համար դա կլինի նեոն ():

   Օգտագործելով ADOMAH պարբերական աղյուսակը

   1. Վարպետեք ADOMAH պարբերական աղյուսակը: Այս մեթոդըԷլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի գրանցումը անգիր չի պահանջում, այնուամենայնիվ, այն պահանջում է վերանախագծված պարբերական աղյուսակ, քանի որ ավանդական պարբերական աղյուսակում, սկսած չորրորդ շրջանից, ժամանակաշրջանի թիվը չի համապատասխանում էլեկտրոնային թաղանթին: Գտեք ADOMAH պարբերական աղյուսակը - հատուկ տեսակպարբերական աղյուսակը, որը մշակվել է գիտնական Վալերի Զիմերմանի կողմից: Դա հեշտ է գտնել ինտերնետում կարճ որոնման միջոցով:

      • ADOMAH պարբերական աղյուսակում հորիզոնական տողերը ներկայացնում են տարրերի խմբեր, ինչպիսիք են հալոգենները, ազնիվ գազերը, ալկալիական մետաղները, հողալկալիական մետաղները և այլն: Ուղղահայաց սյուները համապատասխանում են էլեկտրոնային մակարդակներին, և այսպես կոչված «կասկադներին» (միացնող շեղանկյուն գծերը. բլոկներ s,p,dզ) համապատասխանում են ժամանակաշրջաններին:
      • Հելիումը տեղափոխվում է ջրածին, քանի որ այս երկու տարրերն էլ բնութագրվում են 1s ուղեծրով։ Ժամանակահատվածի բլոկները (s, p, d և f) ցուցադրվում են աջ կողմ, իսկ մակարդակի համարները տրված են հիմքում։ Տարրերը ներկայացված են 1-ից 120 համարակալված վանդակներում: Այս թվերը սովորական ատոմային թվերն են, որոնք ներկայացնում են չեզոք ատոմի էլեկտրոնների ընդհանուր թիվը:

   2. Գտեք ձեր ատոմը ADOMAH աղյուսակում:Տարրի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրելու համար գտե՛ք նրա խորհրդանիշը ADOMAH պարբերական աղյուսակում և հատե՛ք ավելի բարձր ատոմային թվով բոլոր տարրերը: Օրինակ, եթե դուք պետք է գրեք էրբիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան (68), անցեք բոլոր տարրերը 69-ից մինչև 120:

      • Ուշադրություն դարձրեք աղյուսակի հիմքում գտնվող 1-ից 8 թվերին: Սրանք թվեր են էլեկտրոնային մակարդակներ, կամ սյունակների համարները։ Անտեսեք այն սյունակները, որոնք պարունակում են միայն հատված տարրեր: Էրբիումի համար մնում են 1,2,3,4,5 և 6 համարներով սյունակներ։

   3. Հաշվեք ուղեծրի ենթամակարդակները մինչև ձեր տարրը:Նայելով աղյուսակի աջ կողմում ցուցադրված բլոկի նշաններին (s, p, d և f) և ներքևում ցուցադրված սյունակների համարներին, անտեսեք բլոկների միջև եղած անկյունագծերը և սյունակները բաժանեք բլոկ-սյուների՝ թվարկելով դրանք. պատվիրել ներքևից վեր. Եվ կրկին, անտեսեք այն բլոկները, որոնցում 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. վերը նշված էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գրված է էլեկտրոնային ենթամակարդակի համարի աճման կարգով: Այն կարող է գրվել նաև այն հաջորդականությամբ, որով լրացվում են ուղեծրերը։ Դա անելու համար սյունակների բլոկներ գրելիս հետևեք կասկադներին ներքևից վերև, այլ ոչ թե սյունակներին.

   4. Հաշվեք էլեկտրոնները յուրաքանչյուր էլեկտրոնային ենթամակարդակի համար:Հաշվե՛ք յուրաքանչյուր սյունակի բլոկի այն տարրերը, որոնք չեն հատվել՝ յուրաքանչյուր տարրից մեկ էլեկտրոն կցելով և յուրաքանչյուր սյունակի բլոկի բլոկի նշանի կողքին գրել դրանց թիվը հետևյալ կերպ. 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 կապված են էներգիայի ամենացածր վիճակում գտնվող ատոմների էլեկտրոնային կազմաձևերի հետ, որոնք նաև կոչվում են հիմնական էներգիայի վիճակ: Նրանք չեն ենթարկվում ընդհանուր կանոնմիայն էլեկտրոնների զբաղեցրած վերջին երկու-երեք դիրքերում։ Այս դեպքում իրական էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան ենթադրում է, որ էլեկտրոնները գտնվում են ավելի ցածր էներգիայի վիճակում՝ համեմատած ատոմի ստանդարտ կոնֆիգուրացիայի հետ։ Բացառության ատոմները ներառում են.

      • Քր(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); Նբ(..., 4d4, 5s1); Մո(..., 4d5, 5s1); Ռու(..., 4d7, 5s1); Ռհ(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ագ(..., 4d10, 5s1); Լա(..., 5d1, 6s2); Կ(..., 4f1, 5d1, 6s2); Գդ(..., 4f7, 5d1, 6s2); Ավ(..., 5d10, 6s1); AC(..., 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 ձևով, պարզապես գումարեք բոլոր այն թվերը, որոնք հաջորդում են տառերին (s, p, d և f): Սա աշխատում է միայն չեզոք ատոմների դեպքում, եթե գործ ունեք իոնի հետ, այն չի աշխատի, դուք պետք է ավելացնեք կամ հանեք ավելորդ կամ կորցրած էլեկտրոնների թիվը:
   • Տառին հաջորդող համարը վերնագիր է, հսկողությունում մի սխալվեք։
   • «Կիսալցված» ենթամակարդակի կայունությունը գոյություն չունի։ Սա պարզեցում է։ Ցանկացած կայունություն, որը վերաբերում է «կիսալրիվ» ենթամակարդակներին, պայմանավորված է նրանով, որ յուրաքանչյուր ուղեծրը զբաղեցնում է մեկ էլեկտրոն, ուստի էլեկտրոնների միջև վանողականությունը նվազագույնի է հասցվում:
   • Յուրաքանչյուր ատոմ ձգտում է կայուն վիճակի, և ամենակայուն կոնֆիգուրացիաները լրացրել 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 կայուն վիճակի հասնելու համար նրան անհրաժեշտ է երկու էլեկտրոն (վեցը կորցնելու համար ավելի շատ էներգիա է պահանջվում, ներառյալ s մակարդակի էլեկտրոնները, ուստի չորսն ավելի հեշտ է կորցնել): Եվ եթե կոնֆիգուրացիան ավարտվում է 4d 3-ով, ապա այն պետք է կորցնի երեք էլեկտրոն կայուն վիճակի հասնելու համար: 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 նույնը չէ, ինչ էլեկտրոնների թիվը: Ատոմի լիցքը այս դեպքում կցուցադրվի քիմիական նշանի վերևի աջ մասում (սովորաբար): Հետևաբար, +2 լիցք ունեցող անտիմոնի ատոմն ունի 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա։ 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 ոչփոխվում է, փոխարենը կորչում են s-օրբիտալի էլեկտրոնները։
   • 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 էլեկտրոն:
   • Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա գրելու երկու տարբերակ կա. Դրանք կարող են գրվել էներգիայի մակարդակների թվերի աճման կարգով կամ էլեկտրոնային ուղեծրերի լրացման կարգով, ինչպես վերը նշված էր էրբիումի համար:
   • Կարող եք նաև գրել տարրի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ գրելով միայն վալենտական ​​կոնֆիգուրացիան, որը վերջին s և p ենթամակարդակն է։ 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: