Mga elektronikong pagsasaayos ng d elemento. Mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal - Hypermarket ng Kaalaman

Electronic na pagsasaayos atom - ito ay isang numerical na representasyon ng mga electron orbital nito. Ang mga orbital ng elektron ay mga lugar iba't ibang hugis, na matatagpuan sa paligid ng atomic nucleus, kung saan ang electron ay mathematically probable. Tinutulungan ka ng electronic configuration na mabilis at madaling masabi kung gaano karaming mga electron orbital ang isang atom, pati na rin matukoy ang bilang ng mga electron sa bawat orbital. Pagkatapos basahin ang artikulong ito, ikaw ay makabisado ang paraan ng pag-compile ng mga elektronikong pagsasaayos.

1. Hanapin ang atomic number ng iyong atom. Ang bawat atom ay may tiyak na bilang ng mga electron na nauugnay dito. Hanapin ang simbolo para sa iyong atom sa periodic table. Ang atomic number ay isang integer positibong numero, simula sa 1 (para sa hydrogen) at tumataas ng isa para sa bawat kasunod na atom. Ang atomic number ay ang bilang ng mga proton sa isang atom, at samakatuwid ito rin ang bilang ng mga electron sa isang atom na may zero charge.
2. Tukuyin ang singil ng isang atom. Ang mga neutral na atom ay magkakaroon ng parehong bilang ng mga electron tulad ng ipinapakita sa periodic table. Gayunpaman, ang mga sisingilin na atom ay magkakaroon ng mas marami o mas kaunting mga electron, depende sa laki ng kanilang singil. Kung nagtatrabaho ka sa isang naka-charge na atom, magdagdag o magbawas ng mga electron gaya ng sumusunod: magdagdag ng isang electron para sa bawat negatibong singil at ibawas ang isa para sa bawat positibong singil.
   • Halimbawa, ang isang sodium atom na may singil na -1 ay magkakaroon ng dagdag na elektron at saka sa base atomic number nito na 11. Sa madaling salita, ang isang atom ay magkakaroon ng 12 electron sa kabuuan.
3. Kabisaduhin ang pangunahing listahan ng mga orbital. Habang tumataas ang bilang ng mga electron sa isang atom, pinupuno nila ang iba't ibang mga sublevel ng shell ng elektron ng atom ayon sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Ang bawat sublevel ng electron shell, kapag napuno, ay naglalaman ng pantay na bilang ng mga electron. Mayroong mga sumusunod na sublevel:
   • s-sublevel(anumang numero sa electronic configuration na nauuna sa letrang "s") ay naglalaman ng iisang orbital, at, ayon sa Prinsipyo ni Pauli, ang isang orbital ay maaaring maglaman ng maximum na 2 electron, samakatuwid, ang bawat s-sublevel ng electron shell ay maaaring maglaman ng 2 electron.
   • p-sublevel naglalaman ng 3 orbital, at samakatuwid ay maaaring maglaman ng maximum na 6 na electron.
   • d-sublevel naglalaman ng 5 orbital, kaya maaari itong magkaroon ng hanggang 10 electron.
   • f-sublevel naglalaman ng 7 orbital, kaya maaari itong magkaroon ng hanggang 14 na electron.
4. Unawain ang electronic configuration record. Ang mga elektronikong pagsasaayos ay isinulat upang malinaw na maipakita ang bilang ng mga electron sa bawat orbital. Ang mga orbital ay sinusulat nang sunud-sunod, na ang bilang ng mga atom sa bawat orbital ay nakasulat bilang isang superscript sa kanan ng pangalan ng orbital. Ang nakumpletong electronic configuration ay may anyo ng pagkakasunod-sunod ng mga sublevel na pagtatalaga at superscript.
   • Narito, halimbawa, ang pinakasimpleng electronic configuration: 1s 2 2s 2 2p 6 . Ipinapakita ng configuration na ito na mayroong dalawang electron sa 1s sublevel, dalawang electron sa 2s sublevel, at anim na electron sa 2p sublevel. 2 + 2 + 6 = 10 electron sa kabuuan. Ito ang electronic configuration ng neutral na neon atom (neon atomic number -10).
5. Alalahanin ang pagkakasunud-sunod ng mga orbital. Tandaan na ang mga orbit ng elektron ay binibilang sa pataas na pagkakasunud-sunod ng numero ng shell ng elektron, ngunit nakaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng enerhiya. Halimbawa, ang isang napunong 4s 2 orbital ay may mas kaunting enerhiya (o mas kaunting kadaliang kumilos) kaysa sa isang bahagyang napuno o napuno na 3d 10, kaya ang 4s na orbital ay unang nakasulat. Kapag alam mo na ang pagkakasunud-sunod ng mga orbital, madali mong mapupunan ang mga ito ayon sa bilang ng mga electron sa atom. Ang pagkakasunud-sunod kung saan napuno ang mga orbital ay ang mga sumusunod:
6. 1s,2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

• Ang elektronikong pagsasaayos ng isang atom kung saan ang lahat ng mga orbital ay napuno ay magkakaroon ng sumusunod na anyo:

1s2

2s 2 2p 6

3s 2 3p 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 6d 10 7p 6

• Tandaan na ang notasyon sa itaas, kapag napuno ang lahat ng mga orbit, ay ang elektronikong pagsasaayos ng elementong Uuo (ununoctium) 118, ang pinakamataas na may bilang na atom sa Periodic Table. Samakatuwid, ang elektronikong pagsasaayos na ito ay naglalaman ng lahat ng kasalukuyang kilalang mga elektronikong sublevel ng isang neutral na sisingilin na atom.

• Upang maunawaan ang konseptong ito, makatutulong na magsulat ng isang halimbawang configuration. Isulat natin ang configuration ng zinc (atomic number 30) gamit ang noble gas abbreviation. Ganito ang hitsura ng kumpletong configuration ng zinc: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 . Gayunpaman, nakikita natin na ang 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ay ang elektronikong pagsasaayos ng argon, isang marangal na gas. Palitan lang ang electronic configuration na bahagi ng zinc ng kemikal na simbolo para sa argon sa mga square bracket (.)
• Kaya, ang elektronikong pagsasaayos ng zinc, na nakasulat sa pinaikling anyo, ay: 4s 2 3d 10 .

Mga elektronikong pagsasaayos atoms ng mga elemento ng Periodic system.

Ang pamamahagi ng mga electron sa iba't ibang AO ay tinatawag elektronikong pagsasaayos ng isang atom. Ang electronic configuration na may pinakamababang enerhiya ay tumutugma sa pangunahing estado atom, ang natitirang mga pagsasaayos ay tumutukoy sa nasasabik na estado.

Ang electronic configuration ng isang atom ay inilalarawan sa dalawang paraan - sa anyo ng mga electronic formula at electron diffraction diagram. Kapag nagsusulat ng mga elektronikong formula, ginagamit ang principal at orbital quantum number. Ang sublevel ay tinutukoy ng pangunahing quantum number (number) at ang orbital quantum number (kaugnay na titik). Ang bilang ng mga electron sa isang sublevel ay nagpapakilala sa superscript. Halimbawa, para sa ground state ng hydrogen atom, ang electronic formula ay: 1 s 1 .

Ang istruktura ng mga antas ng elektroniko ay maaaring ilarawan nang mas ganap gamit ang mga electron diffraction diagram, kung saan ang distribusyon sa mga sublevel ay kinakatawan sa anyo ng mga quantum cell. Sa kasong ito, ang orbital ay karaniwang inilalarawan bilang isang parisukat, malapit sa kung saan ang sublevel na pagtatalaga ay nakakabit. Ang mga sub-level sa bawat antas ay dapat na bahagyang na-offset sa taas, dahil ang kanilang enerhiya ay medyo naiiba. Ang mga electron ay kinakatawan ng mga arrow o ↓ depende sa tanda ng spin quantum number. Electron diffraction diagram ng hydrogen atom:

Ang prinsipyo ng pagbuo ng mga elektronikong pagsasaayos ng multielectron atoms ay upang magdagdag ng mga proton at electron sa hydrogen atom. Ang pamamahagi ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel ay sumusunod sa naunang itinuturing na mga panuntunan: ang prinsipyo ng pinakamaliit na enerhiya, ang prinsipyo ng Pauli at ang panuntunan ni Hund.

Isinasaalang-alang ang istraktura ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atom, ang lahat ng kilalang elemento, alinsunod sa halaga ng orbital quantum number ng huling napunan na sublevel, ay maaaring nahahati sa apat na grupo: s-mga elemento, p-mga elemento, d-mga elemento, f-mga elemento.

Sa isang helium atom He (Z=2) ang pangalawang electron ay sumasakop sa 1 s-orbital, ang electronic formula nito: 1 s 2. Electronographic diagram:

Tinatapos ng Helium ang unang pinakamaikling panahon ng Periodic Table of the Elements. Ang elektronikong pagsasaayos ng helium ay tinutukoy .

Ang ikalawang yugto ay nagbubukas ng lithium Li (Z=3), ang electronic formula nito: Electron diffraction diagram:

Ang mga sumusunod ay pinasimple na electron diffraction diagram ng mga atom ng mga elemento na ang mga orbital ng parehong antas ng enerhiya ay matatagpuan sa parehong taas. Ang panloob, ganap na napunong mga sublevel ay hindi ipinapakita.

Ang Lithium ay sinusundan ng beryllium Be (Z=4), kung saan ang isang karagdagang electron ay naninirahan sa 2 s-orbital. Electronic formula Be: 2 s 2

Sa ground state, ang susunod na boron electron B (z=5) ay sumasakop sa 2 R-orbital, V:1 s 2 2s 2 2p isa ; ang pattern ng electron diffraction nito:

Ang sumusunod na limang elemento ay may mga elektronikong pagsasaayos:

C (Z=6): 2 s 2 2p 2N (Z=7): 2 s 2 2p 3

O (Z=8): 2 s 2 2p 4 F (Z=9): 2 s 2 2p 5

Ne (Z=10): 2 s 2 2p 6

Ang ibinigay na mga elektronikong pagsasaayos ay tinutukoy ng panuntunan ni Hund.

Ang una at pangalawang antas ng enerhiya ng neon ay ganap na napuno. Italaga natin ang elektronikong pagsasaayos nito at gagamitin pa natin para sa ikli ng talaan ng mga elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento.

Ang Sodium Na (Z=11) at Mg (Z=12) ay nagbubukas sa ikatlong yugto. Sinasakop ng mga panlabas na electron ang 3 s-orbital:

Na (Z=11): 3 s 1

Mg (Z=12): 3 s 2

Pagkatapos, simula sa aluminyo (Z=13), 3 R-sublevel. Ang ikatlong yugto ay nagtatapos sa argon Ar (Z=18):

Al (Z=13): 3 s 2 3p 1

Ar (Z=18): 3 s 2 3p 6

Ang mga elemento ng ikatlong yugto ay naiiba sa mga elemento ng pangalawa dahil mayroon silang libreng 3 d-mga orbital na maaaring lumahok sa pagbuo ng isang kemikal na bono. Ipinapaliwanag nito ang mga estado ng valence na ipinakita ng mga elemento.

Sa ikaapat na yugto, alinsunod sa tuntunin ( n+l), sa potassium K (Z=19) at calcium Ca (Z=20) ang mga electron ay sumasakop sa 4 s- sublevel, hindi 3 d.Nagsisimula sa scandium Sc (Z=21) at nagtatapos sa zinc Zn (Z=30), nagaganap ang pagpuno3 d- sublevel:

Mga elektronikong formula d-Ang mga elemento ay maaaring katawanin sa ionic form: ang mga sublevel ay nakalista sa pataas na pagkakasunud-sunod ng pangunahing quantum number, at sa pare-pareho n– sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng orbital quantum number. Halimbawa, para sa Zn, ang ganitong entry ay magiging ganito: Pareho sa mga entry na ito ay katumbas, ngunit ang zinc formula na ibinigay kanina ay wastong sumasalamin sa pagkakasunud-sunod kung saan ang mga sublevel ay napunan.

Hanay 3 d-mga elemento sa chromium Cr (Z=24) mayroong paglihis sa panuntunan ( n+l). Alinsunod sa panuntunang ito, ang pagsasaayos ng Cr ay dapat magmukhang ganito: Itinatag na ang tunay na pagsasaayos nito ay - Minsan ang epektong ito ay tinatawag na "paglubog" ng elektron. Ang mga katulad na epekto ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng katatagan ng kalahati ( p 3 , d 5 , f 7) at ganap ( p 6 , d 10 , f 14) nakumpleto ang mga sublevel.

Mga paglihis sa panuntunan ( n+l) ay sinusunod din sa iba pang mga elemento (Talahanayan 6). Ito ay dahil sa ang katunayan na habang ang pangunahing bilang ng quantum ay tumataas, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga enerhiya ng mga sublevel ay bumababa.

Susunod ay ang pagpuno 4 p-sublevel (Ga - Kr). Ang ikaapat na yugto ay naglalaman lamang ng 18 elemento. Katulad nito, pagpuno 5 s-, 4d- at 5 p- mga sublevel ng 18 elemento ng ikalimang panahon. Tandaan na ang enerhiya 5 s- at 4 d-Ang mga sublevel ay napakalapit, at isang electron na may 5 s- Ang sub-level ay madaling mapunta sa 4 d-sublevel. sa 5 s-sublevel Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Ag ay may isang electron lamang. Sa pangunahing kondisyon 5 s- hindi napuno ang sublevel na Pd. Ang isang "paglubog" ng dalawang electron ay sinusunod.

Sa ikaanim na yugto pagkatapos ng pagpuno 6 s-sublevel ng cesium Cs (Z=55) at barium Ba (Z=56) ang susunod na electron, ayon sa panuntunan ( n+l), dapat tumagal ng 4 f-sublevel. Gayunpaman, sa lanthanum La (Z=57), isang electron ang pumapasok sa 5 d-sublevel. kalahating puno (4 f 7) 4f-sublevel ay tumaas ang katatagan, samakatuwid, gadolinium Gd (Z=64), kasunod ng europium Eu (Z=63), ng 4 f-Pinapanatili ng sublevel ang dating bilang ng mga electron (7), at ang bagong electron ay dumating sa 5 d-sublevel, paglabag sa panuntunan ( n+l). Sa terbium Tb (Z=65), ang susunod na electron ay sumasakop sa 4 f-sublevel at mayroong isang electron transition mula sa 5 d- sublevel (configuration 4 f 9 6s 2). Pagpuno 4 f-sublevel ay nagtatapos sa ytterbium Yb (Z=70). Ang susunod na electron ng lutetium atom na Lu ay sumasakop sa 5 d-sublevel. Ang elektronikong pagsasaayos nito ay naiiba sa lanthanum atom sa pamamagitan lamang ng pagiging ganap na puno ng 4 f-sublevel.

Talahanayan 6

Mga pagbubukod mula sa ( n+l) – mga panuntunan para sa unang 86 na elemento

Sa kasalukuyan, sa Periodic system ng mga elemento D.I. Mendeleev, sa ilalim ng scandium Sc at yttrium Y, ang lutetium (sa halip na lanthanum) ay kung minsan ay matatagpuan bilang ang unang d-elemento, at lahat ng 14 na elemento sa harap nito, kabilang ang lanthanum, na inilalagay ito sa isang espesyal na grupo lanthanides lampas sa Periodic Table ng mga Elemento.

Ang mga kemikal na katangian ng mga elemento ay pangunahing tinutukoy ng istraktura ng mga panlabas na antas ng elektroniko. Pagbabago sa bilang ng mga electron sa ikatlong labas 4 f- Ang sublevel ay may maliit na epekto sa mga kemikal na katangian ng mga elemento. Kaya lahat 4 f ang mga elemento ay magkatulad sa kanilang mga katangian. Pagkatapos sa ika-anim na yugto ay mayroong pagpuno ng 5 d-sublevel (Hf - Hg) at 6 p-sublevel (Tl - Rn).

Sa ikapitong yugto 7 s-sublevel ay napuno para sa francium Fr (Z=87) at radium Ra (Z=88). Ang Actinium ay may paglihis sa panuntunan ( n+l), at ang susunod na electron ay naninirahan sa 6 d- sublevel, hindi 5 f. Sinusundan ito ng isang pangkat ng mga elemento (Th - Hindi) na may pagpuno 5 f-mga sublevel na bumubuo ng isang pamilya actinides. Tandaan na 6 d- at 5 f- Ang mga sublevel ay may napakalapit na enerhiya na ang electronic configuration ng actinide atoms ay madalas na hindi sumusunod sa panuntunan ( n+l). Ngunit sa kasong ito, ang eksaktong halaga ng pagsasaayos ay 5 f t 5d m hindi gaanong mahalaga, dahil medyo maliit ang epekto nito sa Mga katangian ng kemikal elemento.

Ang Lawrencium Lr (Z=103) ay may bagong electron sa 6 d-sublevel. Minsan inilalagay ang elementong ito sa Periodic Table sa ilalim ng lutetium. Ang ikapitong yugto ay hindi nakumpleto. Ang mga elemento 104 – 109 ay hindi matatag at ang kanilang mga katangian ay hindi gaanong kilala. Kaya, habang ang singil ng nucleus ay tumataas, ang mga katulad na elektronikong istruktura ng mga panlabas na antas ay pana-panahong inuulit. Kaugnay nito, dapat ding asahan ng isang tao ang mga pana-panahong pagbabago sa iba't ibang katangian ng mga elemento.

Tandaan na ang inilarawan na mga electronic configuration ay tumutukoy sa mga nakahiwalay na atom sa gas phase. Ang pagsasaayos ng atom ng isang elemento ay maaaring ganap na naiiba kung ang atom ay nasa isang solid o solusyon.

Ang Swiss physicist na si W. Pauli noong 1925 ay nagtatag na sa isang atom sa isang orbital ay hindi maaaring magkaroon ng higit sa dalawang electron na may magkasalungat (antiparallel) spins (isinalin mula sa Ingles bilang "spindle"), iyon ay, mayroon silang mga katangian na maaaring kondisyonal na kinakatawan ang sarili bilang ang pag-ikot ng isang electron sa paligid ng haka-haka na axis nito: clockwise o counterclockwise. Ang prinsipyong ito ay tinatawag na prinsipyong Pauli.

Kung mayroong isang electron sa orbital, kung gayon ito ay tinatawag na hindi ipinares, kung mayroong dalawa, kung gayon ang mga ito ay ipinares na mga electron, iyon ay, mga electron na may kabaligtaran na mga spin.

Ang Figure 5 ay nagpapakita ng isang diagram ng paghahati ng mga antas ng enerhiya sa mga sublevel.

Ang S-orbital, tulad ng alam mo na, ay spherical. Ang electron ng hydrogen atom (s = 1) ay matatagpuan sa orbital na ito at hindi ipinares. Samakatuwid, ang electronic formula o electronic configuration nito ay isusulat tulad ng sumusunod: 1s 1. Sa mga electronic na formula, ang numero ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik (1 ...), ang sublevel (uri ng orbital) ay ipinahiwatig ng Latin na titik, at ang numero na nakasulat sa kanang itaas ng Ang titik (bilang isang exponent) ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa sublevel.

Para sa isang helium atom, He, na mayroong dalawang magkapares na electron sa parehong s-orbital, ang formula na ito ay: 1s 2 .

Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas.

Ang pangalawang antas ng enerhiya (n = 2) ay may apat na orbital: isa s at tatlong p. Ang pangalawang antas na mga s-orbital electron (2s-orbital) ay may mas mataas na enerhiya, dahil ang mga ito ay nasa mas malaking distansya mula sa nucleus kaysa sa 1s-orbital na mga electron (n = 2).

Sa pangkalahatan, para sa bawat halaga ng n, mayroong isang s-orbital, ngunit may katumbas na halaga ng enerhiya ng elektron sa loob nito at, samakatuwid, na may katumbas na diameter, lumalaki habang ang halaga ng n ay tumataas.

Ang R-orbital ay hugis tulad ng isang dumbbell o isang figure na walo. Ang lahat ng tatlong p-orbital ay matatagpuan sa atom na pare-parehong patayo kasama ang mga spatial na coordinate na iginuhit sa pamamagitan ng nucleus ng atom. Dapat itong muling bigyang-diin na ang bawat antas ng enerhiya (electronic layer), simula sa n = 2, ay may tatlong p-orbitals. Habang tumataas ang halaga ng n, ang mga electron ay sumasakop sa mga p-orbital na matatagpuan sa malalayong distansya mula sa nucleus at nakadirekta sa x, y, at z axes.

Para sa mga elemento ng ikalawang yugto (n = 2), una ang isang b-orbital ay napunan, at pagkatapos ay tatlong p-orbital. Electronic formula 1l: 1s 2 2s 1. Ang electron ay mas mahinang nakagapos sa nucleus ng atom, kaya ang lithium atom ay madaling maibigay ito (tulad ng naaalala mo, ang prosesong ito ay tinatawag na oksihenasyon), na nagiging Li + ion.

Sa beryllium atom Be 0, ang ikaapat na electron ay matatagpuan din sa 2s orbital: 1s 2 2s 2 . Ang dalawang panlabas na electron ng beryllium atom ay madaling natanggal - Ang Be 0 ay na-oxidized sa Be 2+ cation.

Sa boron atom, ang ikalimang electron ay sumasakop sa isang 2p orbital: 1s 2 2s 2 2p 1. Dagdag pa, ang mga atomo C, N, O, E ay puno ng 2p orbitals, na nagtatapos sa noble gas neon: 1s 2 2s 2 2p 6.

Para sa mga elemento ng ikatlong yugto, ang Sv- at Sp-orbitals ay napuno, ayon sa pagkakabanggit. Limang d-orbital ng ikatlong antas ang nananatiling libre:

Minsan sa mga diagram na naglalarawan ng pamamahagi ng mga electron sa mga atomo, ang bilang lamang ng mga electron sa bawat antas ng enerhiya ay ipinahiwatig, iyon ay, isinulat nila ang mga pinaikling electronic formula ng mga atom. mga elemento ng kemikal, sa kaibahan sa buong electronic formula sa itaas.

Para sa mga elemento ng malalaking yugto (ika-apat at ikalima), ang unang dalawang electron ay sumasakop sa ika-4 at ika-5 orbital, ayon sa pagkakabanggit: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Simula sa ikatlong elemento ng bawat malaking panahon, ang susunod na sampung electron ay mapupunta sa nakaraang 3d- at 4d-orbitals, ayon sa pagkakabanggit (para sa mga elemento ng pangalawang subgroup): 23 V 2 , 8, 11, 2; 26 Tr 2, 8, 14, 2; 40 Zr 2, 8, 18, 10, 2; 43 Tr 2, 8, 18, 13, 2. Bilang isang panuntunan, kapag napuno ang nakaraang d-sublevel, ang panlabas (4p- at 5p, ayon sa pagkakabanggit) p-sublevel ay magsisimulang punan.

Para sa mga elemento ng malalaking panahon - ang ikaanim at ang hindi kumpletong ikapito - ang mga antas ng elektroniko at sublevel ay puno ng mga electron, bilang panuntunan, tulad ng sumusunod: ang unang dalawang electron ay pupunta sa panlabas na β-sublevel: 56 Ba 2, 8, 18, 18, 8, 2; 87Gr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; ang susunod na isang electron (para sa Na at Ac) sa nauna (p-sublevel: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 at 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Pagkatapos ang susunod na 14 na electron ay mapupunta sa ikatlong antas ng enerhiya mula sa labas sa 4f at 5f orbitals, ayon sa pagkakabanggit, para sa lanthanides at actinides.

Pagkatapos ang pangalawang antas ng enerhiya sa labas (d-sublevel) ay magsisimulang mabuo muli: para sa mga elemento ng pangalawang subgroup: 73 Ta 2, 8.18, 32.11, 2; 104 Rf 2, 8.18, 32, 32.10, 2 - at, sa wakas, pagkatapos lamang ng kumpletong pagpuno ng kasalukuyang antas na may sampung electron ay muling mapupuno ang panlabas na p-sublevel:

86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.

Kadalasan, ang istraktura ng mga electron shell ng mga atom ay inilalarawan gamit ang enerhiya o mga quantum cell - isinulat nila ang tinatawag na mga graphic na electronic formula. Para sa rekord na ito, ang sumusunod na notasyon ay ginagamit: ang bawat quantum cell ay tinutukoy ng isang cell na tumutugma sa isang orbital; ang bawat elektron ay ipinahiwatig ng isang arrow na tumutugma sa direksyon ng pag-ikot. Kapag nagsusulat ng isang graphical na electronic formula, dalawang panuntunan ang dapat tandaan: ang prinsipyo ng Pauli, ayon sa kung saan maaaring magkaroon ng hindi hihigit sa dalawang electron sa isang cell (mga orbital, ngunit may mga antiparallel spins), at ang panuntunan ng F. Hund, ayon sa kung aling mga electron sumasakop sa mga libreng cell (orbitals), ay matatagpuan sa mga ito ay una nang paisa-isa at sa parehong oras ay may parehong halaga ng pag-ikot, at pagkatapos lamang sila ay nagpapares, ngunit ang mga pag-ikot sa kasong ito, ayon sa prinsipyo ng Pauli, ay magiging salungat na direksyon.

Sa konklusyon, muli nating isaalang-alang ang pagmamapa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento sa mga panahon ng D. I. Mendeleev system. Mga scheme elektronikong istraktura ang mga atomo ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga layer ng elektron (mga antas ng enerhiya).

Sa isang helium atom, ang unang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 2 electron.

Ang hydrogen at helium ay mga s-element; ang mga atomo na ito ay may s-orbital na puno ng mga electron.

Mga elemento ng ikalawang yugto

Para sa lahat ng elemento ng ikalawang yugto, ang unang layer ng elektron ay napuno at ang mga electron ay pinupuno ang mga e- at p-orbital ng pangalawang layer ng elektron alinsunod sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya (unang s-, at pagkatapos ay p) at ang mga patakaran nina Pauli at Hund (Talahanayan 2).

Sa neon atom, ang pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 8 mga electron.

Talahanayan 2 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikalawang yugto

Ang dulo ng mesa. 2

Li, Be ay mga β-elemento.

Ang B, C, N, O, F, Ne ay mga p-elemento; ang mga atomo na ito ay may mga p-orbital na puno ng mga electron.

Mga elemento ng ikatlong yugto

Para sa mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto, ang una at pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto; samakatuwid, ang ikatlong layer ng elektron ay napuno, kung saan maaaring sakupin ng mga electron ang 3s, 3p, at 3d na mga sublevel (Talahanayan 3).

Talahanayan 3 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto

Ang isang 3s-electron orbital ay nakumpleto sa magnesium atom. Ang Na at Mg ay mga s-elemento.

Mayroong 8 electron sa panlabas na layer (ang ikatlong layer ng electron) sa argon atom. Bilang isang panlabas na layer, ito ay kumpleto, ngunit sa kabuuan, sa ikatlong layer ng elektron, tulad ng alam mo na, maaaring mayroong 18 mga electron, na nangangahulugan na ang mga elemento ng ikatlong yugto ay may hindi napunong 3d na mga orbital.

Ang lahat ng mga elemento mula Al hanggang Ar ay mga p-elemento. Ang mga s- at p-element ay bumubuo sa mga pangunahing subgroup sa Periodic system.

Lumilitaw ang ikaapat na layer ng electron sa potassium at calcium atoms, at ang 4s sublevel ay napupunan (Talahanayan 4), dahil mas mababa ang enerhiya nito kaysa sa 3d sublevel. Upang gawing simple ang mga graphic na electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ikaapat na yugto: 1) tinutukoy namin ang conditionally graphical electronic formula ng argon bilang mga sumusunod:
Ar;

2) hindi namin ilarawan ang mga sublevel na hindi napunan para sa mga atom na ito.

Talahanayan 4 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikaapat na panahon

K, Ca - s-elemento na kasama sa mga pangunahing subgroup. Para sa mga atom mula Sc hanggang Zn, ang 3d sublevel ay puno ng mga electron. Ito ay mga 3d na elemento. Ang mga ito ay kasama sa pangalawang subgroup, mayroon silang isang pre-external na layer ng elektron na puno, sila ay tinutukoy bilang mga elemento ng paglipat.

Bigyang-pansin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng chromium at tanso na mga atomo. Sa kanila, ang isang "pagkabigo" ng isang elektron mula sa 4n- hanggang sa 3d sublevel ay nangyayari, na ipinaliwanag ng higit na katatagan ng enerhiya ng mga nagresultang elektronikong pagsasaayos 3d 5 at 3d 10:

Sa zinc atom, ang ikatlong layer ng elektron ay kumpleto - lahat ng 3s, 3p at 3d na mga sublevel ay napuno dito, sa kabuuan mayroong 18 mga electron sa kanila.

Sa mga elementong sumusunod sa zinc, ang ikaapat na layer ng elektron, ang 4p sublevel, ay patuloy na pinupuno: Ang mga elemento mula Ga hanggang Kr ay mga p-elemento.

Ang panlabas na layer (ikaapat) ng krypton atom ay kumpleto at may 8 electron. Ngunit sa ikaapat na layer ng elektron, tulad ng alam mo, maaaring mayroong 32 mga electron; ang 4d at 4f sublevel ng krypton atom ay nananatiling hindi napuno.

Ang mga elemento ng ikalimang yugto ay pinupuno ang mga sublevel sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 5s-> 4d -> 5p. At mayroon ding mga pagbubukod na nauugnay sa "pagkabigo" ng mga electron, sa 41 Nb, 42 MO, atbp.

Sa ikaanim at ikapitong yugto, lumilitaw ang mga elemento, iyon ay, mga elemento kung saan ang 4f at 5f sublevel ng ikatlong panlabas na electronic na layer ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga elemento ng 4f ay tinatawag na lanthanides.

Ang 5f-element ay tinatawag na actinides.

Ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong sublevel sa mga atomo ng mga elemento ng ikaanim na panahon: 55 Сs at 56 Ва - 6s-elemento;

57 La... 6s 2 5d 1 - 5d elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elemento; 72 Hf - 80 Hg - 5d na elemento; 81 Tl - 86 Rn - 6p na elemento. Ngunit kahit na dito mayroong mga elemento kung saan ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong orbital ay "lumabag", na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahati at ganap na napuno ng mga sublevel, iyon ay, nf 7 at nf 14.

Depende sa kung aling sublevel ng atom ang huling napuno ng mga electron, lahat ng elemento, gaya ng naintindihan mo na, ay nahahati sa apat na elektronikong pamilya o mga bloke (Larawan 7).

1) s-Mga Elemento; ang β-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga s-elemento ay kinabibilangan ng hydrogen, helium at mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II;

2) mga p-elemento; ang p-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga elemento ng p ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng III-VIII na grupo;

3) d-elemento; ang d-sublevel ng preexternal na antas ng atom ay puno ng mga electron; Kasama sa mga elemento ng d ang mga elemento ng pangalawang subgroup ng mga pangkat I-VIII, iyon ay, mga elemento ng intercalated na dekada ng malalaking panahon na matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element. Tinatawag din silang mga elemento ng paglipat;

4) f-element, ang f-sublevel ng ikatlong labas na antas ng atom ay puno ng mga electron; kabilang dito ang lanthanides at actinides.

1. Ano ang mangyayari kung hindi iginagalang ang prinsipyo ni Pauli?

2. Ano ang mangyayari kung hindi igagalang ang pamumuno ni Hund?

3. Gumawa ng mga diagram ng electronic structure, electronic formula at graphic na electronic formula ng mga atom ng mga sumusunod na elemento ng kemikal: Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Ra.

4. Isulat ang electronic formula para sa elemento #110 gamit ang simbolo para sa kaukulang noble gas.

5. Ano ang "kabiguan" ng isang electron? Magbigay ng mga halimbawa ng mga elemento kung saan naobserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, isulat ang kanilang mga electronic formula.

6. Paano tinutukoy ang pag-aari ng isang kemikal na elemento sa isa o ibang elektronikong pamilya?

7. Paghambingin ang electronic at graphic na electronic formula ng sulfur atom. Ano Karagdagang impormasyon naglalaman ng huling formula?

Ang istruktura ng mga electron shell ng mga atom ng mga elemento ng unang apat na yugto: $s-$, $p-$ at $d-$elemento. Ang elektronikong pagsasaayos ng atom. Ground at excited na estado ng mga atom

Ang konsepto ng isang atom ay lumitaw sa sinaunang mundo upang italaga ang mga particle ng bagay. Sa Griyego, ang atom ay nangangahulugang "hindi mahahati".

Mga electron

Ang Irish physicist na si Stoney, batay sa mga eksperimento, ay dumating sa konklusyon na ang kuryente ay dinadala ng pinakamaliit na particle na umiiral sa mga atomo ng lahat ng mga elemento ng kemikal. Noong $1891$, iminungkahi ni Stoney na tawagan ang mga particle na ito mga electron, na sa Griyego ay nangangahulugang "amber".

Ilang taon matapos makuha ng electron ang pangalan nito, ang English physicist na si Joseph Thomson at Pranses physicist Pinatunayan ni Jean Perrin na ang mga electron ay may negatibong singil. Ito ang pinakamaliit na negatibong singil, na sa kimika ay kinukuha bilang yunit na $(–1)$. Nagawa pa ni Thomson na matukoy ang bilis ng electron (ito ay katumbas ng bilis ng liwanag - $300,000$ km/s) at ang masa ng electron (ito ay $1836$ beses na mas mababa kaysa sa masa ng hydrogen atom).

Ikinonekta nina Thomson at Perrin ang mga pole ng kasalukuyang pinagmumulan ng dalawang metal plate - isang katod at isang anode, na ibinebenta sa isang glass tube, kung saan ang hangin ay lumikas. Kapag ang isang boltahe na humigit-kumulang 10 libong volt ay inilapat sa mga plato ng elektrod, isang maliwanag na paglabas ang kumikislap sa tubo, at ang mga particle ay lumipad mula sa katod (negatibong poste) patungo sa anode (positibong poste), na unang tinawag ng mga siyentipiko. cathode ray, at pagkatapos ay nalaman na ito ay isang stream ng mga electron. Ang mga electron, na tumama sa mga espesyal na substance na inilapat, halimbawa, sa screen ng TV, ay nagdudulot ng glow.

Ang konklusyon ay ginawa: ang mga electron ay tumakas mula sa mga atomo ng materyal kung saan ginawa ang katod.

Ang mga libreng electron o ang kanilang flux ay maaari ding makuha sa iba pang mga paraan, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-init ng metal wire o sa pamamagitan ng pagbagsak ng liwanag sa mga metal na nabuo ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat I ng periodic table (halimbawa, cesium).

Ang estado ng mga electron sa isang atom

Ang estado ng isang electron sa isang atom ay nauunawaan bilang isang set ng impormasyon tungkol sa enerhiya tiyak na elektron sa space kung saan ito matatagpuan. Alam na natin na ang isang electron sa isang atom ay walang trajectory of motion, i.e. maaari lamang pag-usapan mga probabilidad paghahanap nito sa espasyo sa paligid ng nucleus. Ito ay matatagpuan sa alinmang bahagi ng puwang na ito na nakapalibot sa nucleus, at ang kabuuan ng iba't ibang posisyon nito ay itinuturing bilang isang electron cloud na may tiyak na negatibong density ng singil. Sa makasagisag na paraan, maaari itong isipin bilang mga sumusunod: kung posible na kunan ng larawan ang posisyon ng isang electron sa isang atom sa daan-daang o milyon-milyong mga segundo, tulad ng sa isang photo finish, kung gayon ang elektron sa naturang mga litrato ay kakatawanin bilang isang punto. Kapag inilapat hindi mabilang ang ganitong mga litrato ay magreresulta sa isang larawan ng isang electron cloud na may pinakamataas na density kung saan mayroong karamihan sa mga puntong ito.

Ang figure ay nagpapakita ng isang "cut" ng tulad ng isang electron density sa isang hydrogen atom na dumadaan sa nucleus, at ang dashed line ay nililimitahan ang globo kung saan ang posibilidad na makahanap ng isang electron ay $90%$. Ang contour na pinakamalapit sa nucleus ay sumasaklaw sa rehiyon ng espasyo kung saan ang posibilidad na makahanap ng isang electron ay $10%$, ang posibilidad na makahanap ng electron sa loob ng pangalawang contour mula sa nucleus ay $20%$, sa loob ng pangatlo - $≈30 %$, atbp. Mayroong ilang kawalan ng katiyakan sa estado ng elektron. Upang makilala ang espesyal na estadong ito, ipinakilala ng German physicist na si W. Heisenberg ang konsepto ng prinsipyo ng kawalan ng katiyakan, ibig sabihin. nagpakita na imposibleng matukoy nang sabay-sabay at eksakto ang enerhiya at lokasyon ng elektron. Kung mas tumpak na natutukoy ang enerhiya ng isang elektron, mas hindi tiyak ang posisyon nito, at kabaliktaran, nang matukoy ang posisyon, imposibleng matukoy ang enerhiya ng elektron. Ang rehiyon ng posibilidad ng pagtuklas ng elektron ay walang malinaw na mga hangganan. Gayunpaman, posible na iisa ang espasyo kung saan ang posibilidad na makahanap ng isang elektron ay pinakamataas.

Ang espasyo sa paligid ng atomic nucleus, kung saan ang elektron ay malamang na matatagpuan, ay tinatawag na orbital.

Naglalaman ito ng humigit-kumulang $90%$ ng electron cloud, na nangangahulugan na humigit-kumulang $90%$ ng oras na ang electron ay nasa bahaging ito ng espasyo. Ayon sa anyo, $4$ ng kasalukuyang kilalang mga uri ng mga orbital ay nakikilala, na tinutukoy ng mga letrang Latin na $s, p, d$ at $f$. Graphic na larawan ang ilang mga anyo ng mga orbital ng elektron ay ipinapakita sa figure.

Ang pinakamahalagang katangian ng paggalaw ng isang electron sa isang tiyak na orbit ay ang enerhiya ng koneksyon nito sa nucleus. Ang mga electron na may katulad na mga halaga ng enerhiya ay bumubuo ng isang solong elektronikong layer, o antas ng enerhiya. Ang mga antas ng enerhiya ay binibilang simula sa nucleus: $1, 2, 3, 4, 5, 6$ at $7$.

Ang isang integer $n$ na nagsasaad ng bilang ng antas ng enerhiya ay tinatawag na pangunahing quantum number.

Ito ay nagpapakilala sa enerhiya ng mga electron na sumasakop sa isang naibigay na antas ng enerhiya. Ang mga electron ng unang antas ng enerhiya, na pinakamalapit sa nucleus, ay may pinakamababang enerhiya. Kung ikukumpara sa mga electron ng unang antas, ang mga electron ng susunod na antas ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking halaga ng enerhiya. Dahil dito, ang mga electron ng panlabas na antas ay hindi gaanong nakagapos sa nucleus ng atom.

Ang bilang ng mga antas ng enerhiya (electronic layer) sa isang atom ay katumbas ng bilang ng panahon sa sistema ng D. I. Mendeleev, kung saan nabibilang ang elemento ng kemikal: ang mga atomo ng mga elemento ng unang panahon ay may isang antas ng enerhiya; ang pangalawang panahon - dalawa; ikapitong yugto - pito.

Ang pinakamalaking bilang ng mga electron sa antas ng enerhiya ay tinutukoy ng formula:

kung saan ang $N$ ay ang pinakamataas na bilang ng mga electron; $n$ - numero ng antas, o pangunahing quantum number. Dahil dito: ang unang antas ng enerhiya na pinakamalapit sa nucleus ay maaaring maglaman ng hindi hihigit sa dalawang electron; sa pangalawa - hindi hihigit sa $8; sa pangatlo - hindi hihigit sa $18; sa ikaapat - hindi hihigit sa $32$. At paano naman, ang mga antas ng enerhiya (electronic layer) ay nakaayos?

Simula sa ikalawang antas ng enerhiya $(n = 2)$, ang bawat isa sa mga antas ay nahahati sa mga sublevel (mga sublayer), na medyo naiiba sa isa't isa sa nagbubuklod na enerhiya sa nucleus.

Ang bilang ng mga sublevel ay katumbas ng halaga ng pangunahing quantum number: ang unang antas ng enerhiya ay may isang sub level; ang pangalawa - dalawa; pangatlo - tatlo; ang pang-apat ay apat. Ang mga sublevel, naman, ay nabuo ng mga orbital.

Ang bawat halaga ng $n$ ay tumutugma sa bilang ng mga orbital na katumbas ng $n^2$. Ayon sa data na ipinakita sa talahanayan, posibleng masubaybayan ang kaugnayan sa pagitan ng pangunahing quantum number na $n$ at ang bilang ng mga sublevel, ang uri at bilang ng mga orbital, at ang maximum na bilang ng mga electron sa bawat sublevel at level.

Pangunahing numero ng quantum, mga uri at bilang ng mga orbital, maximum na bilang ng mga electron sa mga sublevel at antas.

Nakaugalian na magtalaga ng mga sublevel sa mga letrang Latin, gayundin ang hugis ng mga orbital kung saan binubuo ang mga ito: $s, p, d, f$. Kaya:

• $s$-sublevel - ang unang sublevel ng bawat energy level na pinakamalapit sa atomic nucleus, ay binubuo ng isang $s$-orbital;
• $p$-sublevel - ang pangalawang sublevel ng bawat isa, maliban sa una, energy level, ay binubuo ng tatlong $p$-orbitals;
• $d$-sublevel - ang ikatlong sublevel ng bawat isa, simula sa ikatlong antas ng enerhiya, ay binubuo ng limang $d$-orbital;
• Ang $f$-sublevel ng bawat isa, simula sa ikaapat na antas ng enerhiya, ay binubuo ng pitong $f$-orbital.

atom nucleus

Ngunit hindi lamang mga electron ang bahagi ng mga atomo. Natuklasan ng physicist na si Henri Becquerel na ang isang natural na mineral na naglalaman ng uranium salt ay naglalabas din ng hindi kilalang radiation, na nagbibigay-liwanag sa mga photographic na pelikula na sarado mula sa liwanag. Ang kababalaghang ito ay tinawag radyaktibidad.

May tatlong uri ng radioactive rays:

1. $α$-ray, na binubuo ng $α$-particle na may singil na $2$ beses na mas malaki kaysa sa singil ng isang electron, ngunit may positibong senyales, at mass na $4$ beses na mas malaki kaysa sa masa ng isang hydrogen atom;
2. Ang $β$-ray ay isang stream ng mga electron;
3. Ang $γ$-ray ay mga electromagnetic wave na may hindi gaanong masa na hindi nagdadala ng electric charge.

Dahil dito, ang atom ay may isang kumplikadong istraktura - ito ay binubuo ng isang positibong sisingilin na nucleus at mga electron.

Paano nakaayos ang atom?

Noong 1910 sa Cambridge, malapit sa London, pinag-aralan ni Ernest Rutherford kasama ng kanyang mga estudyante at kasamahan ang pagkalat ng $α$ na mga particle na dumadaan sa manipis na gintong foil at nahuhulog sa screen. Ang mga particle ng Alpha ay karaniwang lumihis mula sa orihinal na direksyon sa pamamagitan lamang ng isang degree, na nagpapatunay, tila, ang pagkakapareho at pagkakapareho ng mga katangian ng mga atomo ng ginto. At biglang napansin ng mga mananaliksik na ang ilang $α$-particle ay biglang nagbago ng direksyon ng kanilang landas, na parang tumatakbo sa isang uri ng balakid.

Sa pamamagitan ng paglalagay ng screen sa harap ng foil, natukoy ni Rutherford ang kahit na ang mga bihirang kaso kapag ang $α$-particle, na sinasalamin mula sa mga gintong atomo, ay lumipad sa kabilang direksyon.

Ipinakita ng mga kalkulasyon na ang mga naobserbahang phenomena ay maaaring mangyari kung ang buong masa ng atom at lahat ng positibong singil nito ay puro sa isang maliit na gitnang nucleus. Ang radius ng nucleus, tulad ng nangyari, ay 100,000 beses na mas maliit kaysa sa radius ng buong atom, ang lugar kung saan mayroong mga electron na may negatibong singil. Kung ilalapat natin ang isang makasagisag na paghahambing, kung gayon ang buong dami ng atom ay maihahalintulad sa istadyum ng Luzhniki, at ang nucleus ay maihahalintulad sa isang bola ng soccer na matatagpuan sa gitna ng field.

Ang isang atom ng anumang elemento ng kemikal ay maihahambing sa isang maliit solar system. Samakatuwid, ang gayong modelo ng atom, na iminungkahi ni Rutherford, ay tinatawag na planetaryo.

Mga proton at neutron

Lumalabas na ang maliit na atomic nucleus, kung saan ang buong masa ng atom ay puro, ay binubuo ng mga particle ng dalawang uri - mga proton at neutron.

Mga proton may singil na katumbas ng singil ng mga electron, ngunit kabaligtaran sa sign na $(+1)$, at isang masa na katumbas ng masa ng isang hydrogen atom (ito ay tinatanggap sa kimika bilang isang yunit). Ang mga proton ay tinutukoy ng $↙(1)↖(1)p$ (o $р+$). Mga neutron huwag magdala ng singil, sila ay neutral at may mass na katumbas ng masa ng isang proton, i.e. $1$. Ang mga neutron ay tinutukoy ng $↙(0)↖(1)n$ (o $n^0$).

Ang mga proton at neutron ay sama-samang tinatawag mga nucleon(mula sa lat. nucleus- core).

Ang kabuuan ng bilang ng mga proton at neutron sa isang atom ay tinatawag Pangkalahatang numero. Halimbawa, ang mass number ng isang aluminum atom:

Dahil ang masa ng elektron, na kung saan ay bale-wala, ay maaaring mapabayaan, ito ay malinaw na ang buong masa ng atom ay puro sa nucleus. Ang mga electron ay tinutukoy bilang mga sumusunod: $e↖(-)$.

Dahil ang atom ay neutral sa kuryente, halata rin iyon na ang bilang ng mga proton at electron sa isang atom ay pareho. Ito ay katumbas ng atomic number ng elementong kemikal nakatalaga dito sa Periodic Table. Halimbawa, ang nucleus ng isang iron atom ay naglalaman ng $26$ proton, at $26$ na mga electron ay umiikot sa nucleus. At paano matukoy ang bilang ng mga neutron?

Tulad ng alam mo, ang masa ng isang atom ay ang kabuuan ng masa ng mga proton at neutron. Pag-alam sa ordinal na numero ng elementong $(Z)$, i.e. ang bilang ng mga proton, at ang mass number na $(A)$, katumbas ng kabuuan ng mga bilang ng mga proton at neutron, maaari mong mahanap ang bilang ng mga neutron $(N)$ gamit ang formula:

Halimbawa, ang bilang ng mga neutron sa isang iron atom ay:

$56 – 26 = 30$.

Ipinapakita ng talahanayan ang mga pangunahing katangian ng elementarya na mga particle.

Mga pangunahing katangian ng elementarya na mga particle.

isotopes

Ang mga iba't ibang mga atom ng parehong elemento na may parehong nuclear charge ngunit magkaibang mga mass number ay tinatawag na isotopes.

salita isotope ay binubuo ng dalawang salitang Griyego: isos- pareho at topos- lugar, ay nangangahulugang "sinasakop ang isang lugar" (cell) sa Periodic system ng mga elemento.

Ang mga elemento ng kemikal na matatagpuan sa kalikasan ay pinaghalong isotopes. Kaya, ang carbon ay may tatlong isotopes na may mass na $12, 13, 14$; oxygen - tatlong isotopes na may mass na $16, 17, 18$, atbp.

Karaniwang ibinibigay sa Periodic system, ang kamag-anak na atomic mass ng isang elemento ng kemikal ay ang average na halaga ng mga atomic na masa ng isang natural na halo ng mga isotopes ng isang naibigay na elemento, na isinasaalang-alang ang kanilang kamag-anak na kasaganaan sa kalikasan, samakatuwid, ang mga halaga ng Ang mga masa ng atom ay kadalasang fractional. Halimbawa, ang mga natural na chlorine atoms ay pinaghalong dalawang isotopes - $35$ (mayroong $75%$ sa kalikasan) at $37$ (may $25%$); samakatuwid, ang relatibong atomic mass ng chlorine ay $35.5$. Ang mga isotopes ng chlorine ay nakasulat tulad ng sumusunod:

$↖(35)↙(17)(Cl)$ at $↖(37)↙(17)(Cl)$

Ang mga kemikal na katangian ng chlorine isotopes ay eksaktong kapareho ng mga isotopes ng karamihan sa mga elemento ng kemikal, tulad ng potassium, argon:

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

Gayunpaman, malaki ang pagkakaiba ng mga isotopes ng hydrogen sa mga katangian dahil sa kapansin-pansing pagtaas ng fold sa kanilang relatibong atomic na masa; binigyan pa sila ng mga indibidwal na pangalan at mga kemikal na palatandaan: protium - $↖(1)↙(1)(H)$; deuterium - $↖(2)↙(1)(H)$, o $↖(2)↙(1)(D)$; tritium - $↖(3)↙(1)(H)$, o $↖(3)↙(1)(T)$.

Ngayon ay posible nang magbigay ng moderno, mas mahigpit at siyentipikong kahulugan ng isang kemikal na elemento.

Ang elementong kemikal ay isang koleksyon ng mga atomo na may parehong nuclear charge.

Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng unang apat na panahon

Isaalang-alang ang pagmamapa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento sa pamamagitan ng mga panahon ng sistema ng D. I. Mendeleev.

Mga elemento ng unang yugto.

Ang mga scheme ng elektronikong istraktura ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga elektronikong layer (mga antas ng enerhiya).

Ang mga elektronikong formula ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel.

Ang mga graphic na electronic formula ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron hindi lamang sa mga antas at sublevel, kundi pati na rin sa mga orbital.

Sa isang helium atom, kumpleto ang unang layer ng elektron - mayroon itong $2$ electron.

Ang hydrogen at helium ay $s$-elemento, ang mga atomo na ito ay may $s$-orbital na puno ng mga electron.

Mga elemento ng ikalawang yugto.

Para sa lahat ng elemento ng ikalawang yugto, ang unang layer ng elektron ay napupuno, at ang mga electron ay pinupuno ang $s-$ at $p$ orbital ng ikalawang layer ng elektron alinsunod sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya (unang $s$, pagkatapos ay $ p$) at ang mga tuntunin ng Pauli at Hund.

Sa neon atom, kumpleto ang pangalawang layer ng elektron - mayroon itong $8$ electron.

Mga elemento ng ikatlong yugto.

Para sa mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto, ang una at pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto, kaya ang ikatlong layer ng elektron ay napuno, kung saan ang mga electron ay maaaring sakupin ang 3s-, 3p- at 3d-sublevels.

Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikatlong panahon.

Ang isang $3.5$-electron orbital ay nakumpleto sa magnesium atom. Ang $Na$ at $Mg$ ay $s$-mga elemento.

Para sa aluminyo at kasunod na mga elemento, ang $3d$ sublevel ay puno ng mga electron.

$↙(18)(Ar)$ Argon

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

Sa isang argon atom, ang panlabas na layer (ang ikatlong layer ng electron) ay mayroong $8$ electron. Habang ang panlabas na layer ay nakumpleto, ngunit sa kabuuan, sa ikatlong layer ng elektron, tulad ng alam mo na, maaaring mayroong 18 mga electron, na nangangahulugan na ang mga elemento ng ikatlong yugto ay may $3d$-orbital na hindi napupunan.

Lahat ng elemento mula $Al$ hanggang $Ar$ - $p$ -mga elemento.

$s-$ at $r$ -mga elemento anyo pangunahing mga subgroup sa Periodic system.

Mga elemento ng ikaapat na yugto.

Ang mga atomo ng potasa at calcium ay may ikaapat na layer ng elektron, ang $4s$-sublevel ay napuno, dahil mayroon itong mas kaunting enerhiya kaysa sa $3d$-sublevel. Upang gawing simple ang mga graphical na electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ng ikaapat na yugto:

1. tinutukoy namin nang may kondisyon ang graphic na electronic formula ng argon bilang mga sumusunod: $Ar$;
2. hindi namin ilarawan ang mga sublevel na hindi napuno para sa mga atom na ito.

$K, Ca$ - $s$ -mga elemento, kasama sa mga pangunahing subgroup. Para sa mga atomo mula $Sc$ hanggang $Zn$, ang 3d sublevel ay puno ng mga electron. Ito ay $3d$-mga elemento. Kasama sila sa mga side subgroup, ang kanilang pre-external electron layer ay napuno, sila ay tinutukoy mga elemento ng paglipat.

Bigyang-pansin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng chromium at tanso na mga atomo. Ang isang "pagkabigo" ng isang electron mula sa $4s-$ hanggang sa $3d$ sublevel ay nangyayari sa kanila, na ipinaliwanag ng higit na katatagan ng enerhiya ng nagreresultang $3d^5$ at $3d^(10)$ na mga electronic configuration:

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

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

Simbolo ng elemento, serial number, pangalan	Diagram ng elektronikong istraktura	Electronic na formula	Graphic na elektronikong formula
$↙(19)(K)$ Potassium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1$
$↙(20)(C)$ Calcium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2$
$↙(21)(Sc)$ Scandium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^1$ o $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^1(4)s^1$
$↙(22)(Ti)$ Titanium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^2$ o $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^2(4)s^2$
$↙(23)(V)$ Vanadium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^3$ o $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^3(4)s^2$
$↙(24)(Cr)$ Chrome		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^5$ o $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^5(4)s^1$
$↙(29)(Сu)$ Chromium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^(10)$ o $1s^2(2)s^2(2 )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^1$
$↙(30)(Zn)$ Zinc		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)$ o $1s^2(2)s^2(2 )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^2$
$↙(31)(Ga)$ Gallium		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^(1)$ o $1s^2(2) s^2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^(1)$
$↙(36)(Kr)$ Krypton		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^6$ o $1s^2(2)s^ 2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^6$

Sa zinc atom, ang ikatlong layer ng elektron ay kumpleto - lahat ng $3s, 3p$ at $3d$ na mga sublevel ay napunan dito, sa kabuuan mayroong $18$ na mga electron sa kanila.

Sa mga elementong sumusunod sa zinc, ang ikaapat na layer ng elektron, ang $4p$-sublevel, ay patuloy na pinupunan. Mga elemento mula $Ga$ hanggang $Kr$ - $r$ -mga elemento.

Ang panlabas (ika-apat) na layer ng isang krypton atom ay nakumpleto, mayroon itong $8$ ng mga electron. Ngunit sa ikaapat na layer ng elektron, tulad ng alam mo, maaaring mayroong $32$ ng mga electron; ang krypton atom ay mayroon pa ring $4d-$ at $4f$-sublevel na hindi napunan.

Ang mga elemento ng ikalimang yugto ay pinupuno ang mga sublevel sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: $5s → 4d → 5р$. At mayroon ding mga pagbubukod na nauugnay sa "pagkabigo" ng mga electron, para sa $↙(41)Nb$, $↙(42)Mo$, $↙(44)Ru$, $↙(45)Rh$, $↙( 46) Pd$, $↙(47)Ag$. Lumilitaw ang $f$ sa ikaanim at ikapitong yugto -mga elemento, ibig sabihin. mga elemento na ang $4f-$ at $5f$-sublevel ng ikatlong panlabas na electronic layer ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit.

$4f$ -mga elemento tinawag lanthanides.

$5f$ -mga elemento tinawag actinides.

Ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong sublevel sa mga atomo ng mga elemento ng ikaanim na yugto: $↙(55)Cs$ at $↙(56)Ba$ - $6s$-elemento; $↙(57)La ... 6s^(2)5d^(1)$ - $5d$-elemento; $↙(58)Ce$ – $↙(71)Lu - 4f$-mga elemento; $↙(72)Hf$ – $↙(80)Hg - 5d$-mga elemento; $↙(81)Т1$ – $↙(86)Rn - 6d$-mga elemento. Ngunit kahit dito mayroong mga elemento kung saan ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga orbital ng elektron ay nilabag, na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahati at ganap na napuno ng $f$-sublevels, i.e. $nf^7$ at $nf^(14)$.

Depende sa kung aling sublevel ng atom ang huling napuno ng mga electron, lahat ng elemento, gaya ng naintindihan mo na, ay nahahati sa apat na elektronikong pamilya, o mga bloke:

1. $s$ -mga elemento; ang $s$-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang $s$-elemento ay kinabibilangan ng hydrogen, helium at mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II;
2. $r$ -mga elemento; ang $p$-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang $p$-mga elemento ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat III–VIII;
3. $d$ -mga elemento; ang $d$-sublevel ng preexternal na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang $d$-mga elemento ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangalawang subgroup ng mga pangkat I–VIII, i.e. mga elemento ng intercalated na dekada ng malalaking panahon na matatagpuan sa pagitan ng $s-$ at $p-$element. Tinatawag din sila mga elemento ng paglipat;
4. $f$ -mga elemento;$f-$sublevel ng ikatlong antas ng atom sa labas ay puno ng mga electron; kabilang dito ang lanthanides at actinides.

Ang elektronikong pagsasaayos ng atom. Ground at excited na estado ng mga atom

Itinatag iyon ng Swiss physicist na si W. Pauli noong $1925$ Ang isang atom ay maaaring magkaroon ng hindi hihigit sa dalawang electron sa isang orbital. pagkakaroon ng opposite (antiparallel) spins (isinalin mula sa English bilang spindle), i.e. nagtataglay ng gayong mga katangian na maaaring maisip na may kondisyon bilang ang pag-ikot ng isang electron sa paligid ng haka-haka na axis nito clockwise o counterclockwise. Ang prinsipyong ito ay tinatawag ang prinsipyo ni Pauli.

Kung mayroong isang elektron sa isang orbital, kung gayon ito ay tinatawag walang kaparehas, kung dalawa, pagkatapos ito ipinares na mga electron, ibig sabihin. mga electron na may kabaligtaran na mga spin.

Ang figure ay nagpapakita ng isang diagram ng paghahati ng mga antas ng enerhiya sa mga sublevel.

$s-$ Orbital, tulad ng alam mo na, ay may spherical na hugis. Ang hydrogen atom na electron $(n = 1)$ ay matatagpuan sa orbital na ito at hindi ipinares. Ayon dito ang kanyang elektronikong pormula, o elektronikong pagsasaayos, ay nakasulat nang ganito: $1s^1$. Sa mga electronic na formula, ang bilang ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik $ (1 ...) $, ang Latin na titik ay tumutukoy sa sublevel (uri ng orbital), at ang numerong nakasulat sa kanan ng ang titik (bilang isang exponent) ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa sublevel.

Para sa isang helium atom He, na mayroong dalawang magkapares na electron sa parehong $s-$orbital, ang formula na ito ay: $1s^2$. Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas. Ang pangalawang antas ng enerhiya na $(n = 2)$ ay may apat na orbital, isang $s$ at tatlong $p$. Ang pangalawang antas na $s$-orbital na mga electron ($2s$-orbital) ay may mas mataas na enerhiya, dahil ay nasa mas malaking distansya mula sa nucleus kaysa sa mga electron ng $1s$-orbital $(n = 2)$. Sa pangkalahatan, para sa bawat halaga ng $n$, mayroong isang $s-$orbital, ngunit may katumbas na halaga ng electron energy dito at, samakatuwid, na may katumbas na diameter, lumalaki bilang halaga ng $n$.$s -$Orbital increases, gaya ng alam mo na , ay may spherical na hugis. Ang hydrogen atom na electron $(n = 1)$ ay matatagpuan sa orbital na ito at hindi ipinares. Samakatuwid, ang electronic formula nito, o electronic configuration, ay nakasulat bilang mga sumusunod: $1s^1$. Sa mga electronic na formula, ang bilang ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik $ (1 ...) $, ang Latin na titik ay tumutukoy sa sublevel (uri ng orbital), at ang numerong nakasulat sa kanan ng ang titik (bilang isang exponent) ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa sublevel.

Para sa isang helium atom na $He$, na mayroong dalawang magkapares na electron sa parehong $s-$orbital, ang formula na ito ay: $1s^2$. Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas. Ang pangalawang antas ng enerhiya na $(n = 2)$ ay may apat na orbital, isang $s$ at tatlong $p$. Ang mga electron ng $s-$orbitals ng pangalawang antas ($2s$-orbitals) ay may mas mataas na enerhiya, dahil ay nasa mas malaking distansya mula sa nucleus kaysa sa mga electron ng $1s$-orbital $(n = 2)$. Sa pangkalahatan, para sa bawat halaga ng $n$ mayroong isang $s-$orbital, ngunit may katumbas na halaga ng enerhiya ng elektron dito at, samakatuwid, na may katumbas na diameter, lumalaki habang tumataas ang halaga ng $n$.

$r-$ Orbital Ito ay may hugis ng isang dumbbell, o dami ng walo. Ang lahat ng tatlong $p$-orbital ay matatagpuan sa atom na pare-parehong patayo sa mga spatial na coordinate na iginuhit sa pamamagitan ng nucleus ng atom. Dapat itong muling bigyang-diin na ang bawat antas ng enerhiya (electronic layer), simula sa $n= 2$, ay may tatlong $p$-orbital. Habang tumataas ang halaga ng $n$, sinasakop ng mga electron ang $p$-orbital na matatagpuan sa malalayong distansya mula sa nucleus at nakadirekta sa mga $x, y, z$ axes.

Para sa mga elemento ng ikalawang yugto na $(n = 2)$, ang una ay napunan ng $s$-orbital, at pagkatapos ay tatlong $p$-orbital; electronic formula $Li: 1s^(2)2s^(1)$. Ang $2s^1$ na electron ay mas mahinang nakagapos sa atomic nucleus, kaya madaling maibigay ito ng lithium atom (tulad ng naaalala mo marahil, ang prosesong ito ay tinatawag na oxidation), na nagiging lithium ion na $Li^+$.

Sa beryllium atom Be, ang ikaapat na electron ay inilalagay din sa $2s$ orbital: $1s^(2)2s^(2)$. Ang dalawang panlabas na electron ng beryllium atom ay madaling matanggal - $B^0$ ay na-oxidize sa $Be^(2+)$ cation.

Ang ikalimang electron ng boron atom ay sumasakop sa $2p$-orbital: $1s^(2)2s^(2)2p^(1)$. Dagdag pa, ang mga $2p$-orbital ng $C, N, O, F$ na mga atomo ay napuno, na nagtatapos sa neon noble gas: $1s^(2)2s^(2)2p^(6)$.

Para sa mga elemento ng ikatlong yugto, ang $3s-$ at $3p$-orbital ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit. Limang $d$-orbital ng ikatlong antas ang nananatiling libre:

$↙(11)Na 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(1)$,

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

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

Minsan, sa mga diagram na naglalarawan sa pamamahagi ng mga electron sa mga atomo, ang bilang lamang ng mga electron sa bawat antas ng enerhiya ay ipinahiwatig, i.e. sumulat ng pinaikling mga elektronikong formula ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal, sa kaibahan sa nasa itaas na buong mga elektronikong formula, halimbawa:

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

Para sa mga elemento ng malalaking yugto (ika-apat at ikalima), ang unang dalawang electron ay sumasakop ayon sa pagkakabanggit $4s-$ at $5s$-orbitals: $↙(19)K 2, 8, 8, 1;$ $↙(38)Sr 2 , 8, 18, 8, 2$. Simula sa ikatlong elemento ng bawat malaking panahon, ang susunod na sampung electron ay mapupunta sa nakaraang $3d-$ at $4d-$orbitals, ayon sa pagkakabanggit (para sa mga elemento ng pangalawang subgroup): $↙(23)V 2, 8, 11 , 2;$ $↙( 26)Fr 2, 8, 14, 2;$ $↙(40)Zr 2, 8, 18, 10, 2;$ $↙(43)Tc 2, 8, 18, 13, 2$. Bilang panuntunan, kapag napunan ang nakaraang $d$-sublevel, magsisimulang punan ang panlabas (ayon sa pagkakabanggit $4p-$ at $5p-$) $p-$sublevel: $↙(33)Bilang 2, 8, 18, 5;$ $ ↙(52)Te 2, 8, 18, 18, 6$.

Para sa mga elemento ng malalaking yugto - ang ikaanim at hindi kumpleto na ikapito - ang mga elektronikong antas at sublevel ay puno ng mga electron, bilang panuntunan, tulad ng sumusunod: ang unang dalawang electron ay pumapasok sa panlabas na $s-$sublevel: $↙(56)Ba 2, 8 , 18, 18, 8, 2;$ $↙(87)Fr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1$; ang susunod na isang electron (para sa $La$ at $Ca$) sa nakaraang $d$-sublevel: $↙(57)La 2, 8, 18, 18, 9, 2$ at $↙(89)Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2$.

Pagkatapos ang susunod na $14$ ng mga electron ay papasok sa ikatlong antas ng enerhiya mula sa labas, ang $4f$ at $5f$ orbital ng mga lantonides at actinides, ayon sa pagkakabanggit: $↙(64)Gd 2, 8, 18, 25, 9, 2;$ $↙(92 )U 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2$.

Pagkatapos, ang pangalawang antas ng enerhiya mula sa labas ($d$-sublevel) ay magsisimulang mabuo muli para sa mga elemento ng mga side subgroup: $↙(73)Ta 2, 8, 18, 32, 11, 2;$ $↙( 104)Rf 2, 8, 18 , 32, 32, 10, 2$. At, sa wakas, pagkatapos lamang na ang $d$-sublevel ay ganap na mapuno ng sampung electron, ang $p$-sublevel ay mapupuno muli: $↙(86)Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8$.

Kadalasan, ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atom ay inilalarawan gamit ang enerhiya o mga cell ng quantum - isinulat nila ang tinatawag na mga graphic na elektronikong formula. Para sa rekord na ito, ang sumusunod na notasyon ay ginagamit: ang bawat quantum cell ay tinutukoy ng isang cell na tumutugma sa isang orbital; ang bawat elektron ay ipinahiwatig ng isang arrow na tumutugma sa direksyon ng pag-ikot. Kapag nagsusulat ng isang graphical na electronic formula, dalawang panuntunan ang dapat tandaan: Prinsipyo ni Pauli, ayon sa kung saan ang isang cell (orbital) ay maaaring magkaroon ng hindi hihigit sa dalawang electron, ngunit may mga antiparallel spins, at F. Pamumuno ni Hund, ayon sa kung saan ang mga electron ay sumasakop sa mga libreng cell nang paisa-isa at may parehong halaga ng pag-ikot, at pagkatapos lamang ay magkapares, ngunit ang mga pag-ikot, ayon sa prinsipyo ng Pauli, ay magiging magkasalungat na direksyon.

Tukuyin kung aling mga atomo ng mga elementong ipinahiwatig sa serye ang may apat na electron sa panlabas na antas ng enerhiya.

Sagot: 35

Paliwanag:

Ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya (electronic layer) ng mga elemento ng pangunahing mga subgroup ay katumbas ng numero ng grupo.
Kaya, mula sa ipinakita na mga sagot, ang silikon at carbon ay angkop, dahil. sila ay nasa pangunahing subgroup ng ikaapat na pangkat ng talahanayan D.I. Mendeleev (IVA group), i.e. Ang mga sagot 3 at 5 ay tama.

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa row sa ground state ang may bilang ng mga hindi magkapares na electron sa panlabas na antas na katumbas ng 1.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 24

Paliwanag:

Ang Barium ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat at ang ikaanim na yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, samakatuwid, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer nito ay magiging 6 s 2. Sa labas 6 s s-orbitals, ang barium atom ay may 2 paired electron na may magkasalungat na spins (kumpletong pagpuno ng sublevel).

Ang aluminyo ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikatlong pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic system, at ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng aluminum atom ay 3 s 2 3p 1:3 s sublevel (binubuo ng isa s-orbitals) mayroong 2 ipinares na mga electron na may magkasalungat na spins (kumpletong pagpuno), at 3 p sublevel - isang hindi pares na elektron. Kaya, sa aluminyo sa ground state, ang bilang ng mga hindi magkapares na electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay 1.

Ang nitrogen ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikalimang pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic system, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng nitrogen atom ay 2 s 2 2p 3: sa pamamagitan ng 2 s- Ang sublevel ay may 2 ipinares na mga electron na may magkasalungat na mga spin, at 2 p p-orbital ( px, py, pz) ay tatlong hindi magkapares na mga electron, bawat isa ay nasa bawat orbital. Kaya, sa aluminyo sa ground state, ang bilang ng mga hindi magkapares na electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay 1.

Ang klorin ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic system, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng chlorine atom ay 3 s 2 3p5: sa pamamagitan ng 3 s- Ang sublevel ay may 2 ipinares na mga electron na may magkasalungat na mga spin, at 3 p sublevel, na binubuo ng tatlo p-orbital ( px, py, pz) - 5 electron: 2 pares ng magkapares na electron sa mga orbital px, py at isa na walang paired - sa mga orbital pz. Kaya, sa chlorine sa ground state, ang bilang ng mga hindi magkapares na electron sa panlabas na antas ng enerhiya ay 1.

Ang kaltsyum ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev. Ang electronic configuration ng panlabas na layer nito ay katulad ng electronic configuration ng barium atom. Sa labas 4 s sublevel na binubuo ng isa s-orbitals, ang calcium atom ay may 2 paired electron na may magkasalungat na spins (kumpletong pagpuno ng sublevel).

Tukuyin kung aling mga atomo kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang may lahat ng valence electron na matatagpuan sa 4 s-sublevel ng enerhiya.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 25

Paliwanag:

s 2 3p 5 , ibig sabihin. ang valence electron ng chlorine ay matatagpuan sa 3 s- at 3 p-sublevels (3rd period).

Ang potasa ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng unang pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic system, at ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng potassium atom ay 4 s 1 , ibig sabihin. ang tanging valence electron ng potassium atom ay matatagpuan sa 4 s-sublevel (ika-apat na yugto).

Ang bromine ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic system, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng bromine atom ay 4 s 2 4p 5 , ibig sabihin. ang mga valence electron ng bromine atom ay matatagpuan sa 4 s- at 4 p-sublevels (ika-4 na yugto).

Ang Fluorine ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic system, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng fluorine atom ay 2 s 2 2p5, ibig sabihin. ang mga valence electron ng isang fluorine atom ay matatagpuan sa 2s- At 2p- mga sublevel. Gayunpaman, dahil sa mataas na electronegativity ng fluorine, isang electron lamang ang matatagpuan sa 2p- sublevel, nakikilahok sa pagbuo ng isang kemikal na bono.

Ang kaltsyum ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer nito ay 4 s 2 , ibig sabihin. Ang mga valence electron ay matatagpuan sa 4 s-sublevel (ika-apat na yugto).

Tukuyin kung aling mga atomo kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang may mga valence electron na matatagpuan sa ikatlong antas ng enerhiya.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 15

Paliwanag:

Ang klorin ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng chlorine ay 3 s 2 3p 5 , ibig sabihin. ang mga valence electron ng chlorine ay matatagpuan sa ikatlong antas ng enerhiya (3rd period).

s 2 2p 3 , ibig sabihin. Ang mga valence electron ng nitrogen ay matatagpuan sa pangalawang antas ng enerhiya (2nd period).

Ang carbon ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikaapat na pangkat at ang pangalawang panahon ng Periodic system, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng carbon atom ay 2 s 2 2p 2 , ibig sabihin. ang mga valence electron ng carbon atom ay matatagpuan sa pangalawang antas ng enerhiya (2nd period).

Ang Beryllium ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic system, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng beryllium atom ay 2 s 2 , ibig sabihin. ang mga valence electron ng beryllium atom ay matatagpuan sa ikalawang antas ng enerhiya (2nd period).

Ang posporus ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikalimang pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer nito ay 3 s 2 3p 3 , ibig sabihin. ang mga valence electron ng phosphorus atom ay matatagpuan sa ikatlong antas ng enerhiya (3rd period).

Tukuyin kung aling mga atomo kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang mayroon d Walang mga sublevel ng elektron.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 12

Paliwanag:

Ang klorin ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng chlorine atom ay 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 , ibig sabihin. d Walang sublevel para sa chlorine atom.

Ang fluorine ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng fluorine atom ay 1 s 2 2s 2 2p 5 , ibig sabihin. d-sublevel sa fluorine atom ay wala rin.

Ang bromine ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng bromine atom ay 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 , ibig sabihin. ang bromine atom ay may ganap na punong 3 d-sublevel.

Ang tanso ay isang elemento ng isang side subgroup ng unang pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic Table, ang elektronikong pagsasaayos ng tansong atom ay 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 , ibig sabihin. ang tansong atom ay may ganap na napuno 3d-sublevel.

Ang bakal ay isang elemento ng isang side subgroup ng ikawalong pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang electronic configuration ng iron atom ay 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 , ibig sabihin. ang iron atom ay may unfilled 3d-sublevel.

Tukuyin ang mga atom kung saan kabilang ang mga elementong ipinahiwatig sa serye s-mga elemento.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 15

Paliwanag:

Ang helium ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat at ang unang yugto ng Periodic system ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng helium atom ay 1 s 2 , ibig sabihin. Ang mga valence electron ng isang helium atom ay matatagpuan lamang sa 1s-sublevel, samakatuwid, ang helium ay maaaring maiugnay sa s-mga elemento.

Ang posporus ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikalimang pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng phosphorus atom ay 3 s 2 3p 3, samakatuwid, posporus ay tumutukoy sa p-mga elemento.

s 2 3p 1, samakatuwid, ang aluminyo ay nabibilang sa p-mga elemento.

Ang klorin ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng chlorine atom ay 3s 2 3p 5, samakatuwid, ang klorin ay nabibilang sa p-mga elemento.

Ang Lithium ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng unang pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng lithium atom ay 2 s 1, samakatuwid, ang lithium ay kabilang sa s-mga elemento.

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa hilera sa estadong nasasabik ang may elektronikong pagsasaayos ng antas ng panlabas na enerhiya ns 1 np 2.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 12

Paliwanag:

Ang Boron ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikatlong pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng boron atom sa ground state ay 2 s 2 2p 1 . Kapag ang boron atom ay napupunta sa isang nasasabik na estado, ang elektronikong pagsasaayos ay nagiging 2 s 1 2p 2 dahil sa electron hopping mula sa 2 s- sa 2 p- orbital.

Ang aluminyo ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikatlong pangkat at ang ikatlong yugto ng Periodic Table, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng aluminyo atom ay 3 s 2 3p isa. Kapag ang isang aluminyo atom ay napupunta sa isang nasasabik na estado, ang elektronikong pagsasaayos ay nagiging 3 s 1 3 p 2 dahil sa electron hopping mula sa 3 s- para sa 3 p- orbital.

Ang fluorine ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikapitong pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng fluorine atom ay 3 s 2 3p lima. Sa kasong ito, sa nasasabik na estado imposibleng makuha ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na antas ng elektroniko n s 1n p 2 .

Ang bakal ay isang elemento ng isang side subgroup ng ikawalong pangkat at ang ikaapat na yugto ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng iron atom ay 4 s 2 3d 6. Sa kasong ito, sa nasasabik na estado, imposible ring makuha ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na antas ng elektroniko n s 1n p 2 .

Ang nitrogen ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikalimang pangkat at ang pangalawang yugto ng Periodic system, at ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng nitrogen atom ay 2 s 2 2p 3 . Sa kasong ito, sa nasasabik na estado, imposible ring makuha ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na antas ng elektroniko n s 1n p 2 .

Tukuyin kung aling mga atomo ng mga elemento na ipinahiwatig sa serye ang isang paglipat sa isang nasasabik na estado ay posible.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 23

Paliwanag:

Ang rubidium at cesium - mga elemento ng pangunahing subgroup ng unang pangkat ng Periodic Table ng D. I. Mendeleev, ay mga alkali metal, ang mga atomo na mayroong isang elektron sa panlabas na antas ng enerhiya. Sa abot ng s-Orbital para sa mga atomo ng mga elementong ito ay panlabas, imposible para sa isang elektron na tumalon mula sa s- sa p-orbital, at samakatuwid, ang paglipat ng isang atom sa isang nasasabik na estado ay hindi katangian.

Ang nitrogen atom ay hindi maaaring pumunta sa isang nasasabik na estado, dahil mayroon siyang 2nd energy level na napunan at walang libreng orbital sa energy level na ito.

Ang aluminyo ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikatlong pangkat ng Periodic Table of Chemical Elements, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng aluminum atom ay 3 s 2 3p isa. Kapag ang isang aluminyo atom ay pumasa sa isang nasasabik na estado, ang isang elektron ay lumukso mula sa 3 s- para sa 3 p- orbital, at ang electronic configuration ng aluminum atom ay nagiging 3 s 1 3 p 2 .

Ang carbon ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng ikaapat na pangkat ng Periodic Table, ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ng carbon atom ay 2 s 2 2p2. Kapag ang isang carbon atom ay pumasa sa isang nasasabik na estado, ang isang elektron ay tumalon mula sa 2 s- sa 2 p- orbital, at ang pagsasaayos ng elektron ng carbon atom ay nagiging 2s 1 2p 3 .

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang tumutugma sa electronic configuration ng panlabas na electronic layer ns 2 np 3 .

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 23

Paliwanag:

Electronic na pagsasaayos ng panlabas na layer ng elektron ns 2 np Sinasabi ng 3 na ang elementong dapat punan ay p sublevel, i.e. ito p-mga elemento. Lahat p-Ang mga elemento ay matatagpuan sa huling 6 na cell ng bawat panahon sa pangkat, ang bilang ng mga ito ay katumbas ng kabuuan naka-on ang mga electron s At p mga sublevel ng panlabas na layer, i.e. 2 + 3 \u003d 5. Kaya, ang mga kinakailangang elemento ay nitrogen at posporus.

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang may katulad na pagsasaayos ng antas ng panlabas na enerhiya.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 34
Sa mga elementong ito, ang bromine at fluorine ay may katulad na electronic configuration. Ang elektronikong pagsasaayos ng panlabas na layer ay may anyo ns 2 np 5

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang may ganap na nakumpletong pangalawang antas ng elektroniko.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 13

Paliwanag:

Ang napunong 2nd electronic level ay mayroong noble gas neon, pati na rin ang anumang elemento ng kemikal na matatagpuan sa periodic table pagkatapos nito.

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye ang kulang ng 2 electron upang makumpleto ang panlabas na antas ng enerhiya.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 34

Bago ang pagkumpleto ng panlabas na antas ng elektroniko, 2 electron ang nawawala p-mga elemento ng ikaanim na pangkat. Alalahanin ang lahat p-Ang mga elemento ay matatagpuan sa huling 6 na selula ng bawat panahon.

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa hilera sa estadong nasasabik ang may electronic formula ng panlabas na antas ng enerhiya n s 1n p 3 .

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 24

Paliwanag:

s 1n p Sinasabi sa atin ng 3 na mayroong 4 na electron (1+3) sa panlabas na antas ng enerhiya (electronic layer). Sa mga elementong ito, ang mga silikon at carbon atom lamang ang may 4 na electron sa panlabas na antas.

Ang electronic configuration ng panlabas na antas ng enerhiya ng mga elementong ito sa ground state ay may anyo n s 2n p 2 , at sa nasasabik n s 1n p 3 (kapag nasasabik ang mga atomo ng carbon at silikon, ang mga s-orbital na electron ay nawawalan ng pag-asa at isang elektron ang pumapasok sa libre. p-orbital).

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa row sa ground state ang may electronic formula ng external energy level n s 2n p 4 .

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 25

Paliwanag:

Formula ng antas ng panlabas na enerhiya n s 2n p Sinasabi sa atin ng 4 na mayroong 6 na electron (2+4) sa panlabas na antas ng enerhiya (electronic layer). Ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng elektroniko para sa mga elemento ng pangunahing mga subgroup ay palaging katumbas ng numero ng pangkat. Kaya, ang electronic configuration n s 2n p 4 sa mga elementong ito ay mayroong selenium at sulfur atoms, dahil ang mga elementong ito ay matatagpuan sa VIA group.

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye sa ground state ang mayroon lamang isang hindi magkapares na electron.

Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.

Sagot: 25

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elemento ang may pagsasaayos ng panlabas na antas ng elektroniko n s 2n p 3 .

Sagot: 45

Tukuyin ang mga atom kung alin sa mga elementong ipinahiwatig sa serye sa ground state ang hindi naglalaman ng mga hindi magkapares na electron.
Isulat ang mga numero ng mga napiling elemento sa patlang ng sagot.