Kiek padėčių erdvėje turi s orbitalė? Atominė sandara, atominės orbitos

Sistemos. Šiuo atveju orbitą lemia vieno elektrono Šriodingerio lygis su efektyviuoju vieno elektrono Hamiltono; orbitos energija, kaip taisyklė, koreliuoja su (žr.).

Priklausomai nuo sistemos, kuriai nustatyta orbitalė, išskiriamos atominės, molekulinės ir kristalinės orbitalės. Atominės orbitalės (AO) apibūdinamos trimis kvantiniais skaičiais: pagrindinis n, orbitinis / ir magnetinis n. Reikšmė l = 0, 1, 2,... nurodo orbitinio (kampinio) impulso kvadratą (-Planko konstanta), reikšmė m = l,l - 1,..., +1, 0, - 1 ,..., - l + 1, - l-momento projekcija į tam tikrą pasirinktą z ašį; n skaičiuoja orbitos energijas. Būsenos su duotu / yra sunumeruotos skaičiais n = l + 1, l + 2,... Sferiškai. Koordinačių sistema, kurios centras yra AO šerdyje, turi formą, kur ir

-poliniai kampai, r-atstumas nuo iki branduolio. R nl (r) skambino radialinė akcinės bendrovės dalis (radialinė funkcija), o Y lm (q, j)-sferinė. harmoninė. Sukant koordinačių sistemą, sferinė harmonika pakeičiama tiesiniu harmonikų deriniu, turinčiu tą pačią reikšmę l; radialinė AO dalis posūkių metu nekinta, o šį AO atitinkanti energija yra lygis yra (21 + 1) karto išsigimęs. Paprastai – orbitos eksponentinės indeksas, o Ppl – laipsnio daugianario (n – l – 1). Sutrumpintame žymėjime AO apibūdinamas simboliu nl m, o n žymimas skaičiais 1, 2, 3,..., reikšmės l = 0, 1, 2, 3, 4,... atitinka į raides s, p, d, f, g ,...; m yra nurodyti apačioje dešinėje, pvz. 2p +1, 3d -2. AO, turinčios nesudėtingų sferinių struktūrų, yra patogesnės. harmonikos ir jų tiesiniai deriniai, turintys . reikšmės. Tokios akcinės bendrovės vadinamos kubinis (tesalinis). Jie turi formą , kur (x, y, z) yra vienalytis daugianomas (kampinė funkcija), kurio l laipsnio atžvilgiu

Dekarto koordinatės

x, y, z centre – šerdyje (ašių kryptis savavališka); Pavyzdžiui, AO žymimas simboliais.

Chem. Programose dažnai rodomi AO kontūrai, kurie gali būti pastatytas kitaip. Naibas. vadinamasis bendras faziniai paviršiai, ant kurių pavaizduotos kubinės vertės. (arba sferinės) harmonikos: esant nurodytam poliniam kampui, akcinės bendrovės kampinės dalies modulis lygus atstumui prie kilmės. Fig. 1 rodo kitus, vizualesnius paviršius su abs. turi tam tikrų akcinių bendrovių vertybes pastovią vertę. Abu AO vaizdavimo būdai yra praktiškai vienodi, tik šalia koordinačių pradžios. Visais atvejais + ir - ženklai (arba šešėliai) rodo, kurį ženklą turi AO tam tikroje srityje. Kaip ir visas bangines funkcijas, AO galima padauginti iš – 1, o tai lems pokytįfunkcijos ženklas, bet ne patys AO ženklai turi prasmę,

o AO sistemos ženklų kaitaliojimas aprašant apgamą. orbitalės. Grafika AO vaizdas ne visada turi prasmę. Taigi modulių kvadratai yra sferiniai. harmonikos nepriklauso nuo kampo, todėl, pavyzdžiui, AO 2p x ir 2p y vaizdas visiškai skirsis nuo AO 2p + ir 2p - vaizdo, nors abu AO yra visiškai lygiaverčiai. Molekulinės orbitos

(MO) yra aprašyti visų branduolių lauke, o likusių – vidutiniame lauke.

Paprastai MO neturi paprastos analitės. atvaizdus ir jiems naudojami (žr.). Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). kur 0 = 0,372, b = 0,602, yra atominė orbita 2p z C i (i = 1, 2, 3, 4). 1-orbitalė turi vieną mazginę plokštumą (xy), 2-orbitalė turi papildomą plokštumą. mazgo plokštuma, statmena šiai plokštumai ir einanti tarp jų (Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).Atominė orbita, turinti sferinę simetriją (3 pav.), paprastai žymima kaip s -orbitinėPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).-AO).

, o jame esantys elektronai yra Kaip

- elektronai

Atominės s-orbitalės spindulys didėja didėjant energijos lygio skaičiui; 1s-AO yra 2s-AO viduje, pastarasis yra 3s-AO viduje ir kt. su centru, atitinkančiu atomo branduolį. Apskritai orbitiniame modelyje atomo elektroninio apvalkalo struktūra atrodo sluoksniuota. Kiekvienas energijos lygis, kuriame yra elektronų, geometriškai laikomas elektroninis sluoksnis. Sutrumpintam elektrono, užimančio atominę s-orbitalę, žymėjimui naudojamas pats s-AO pavadinimas su viršutiniu skaitmeniniu indeksu, rodančiu elektronų skaičių. Pavyzdžiui, 1s yra vienintelio vandenilio atomo elektrono žymėjimas. Energijos lygio numeris atitinka.

pagrindinis kvantinis skaičius, o orbitos tipas yra ,orbitinis kvantinis skaičius o orbitos tipas yra

1s H=1s , Jis

Elektroninė formulė kartu su energijos diagrama atomo elektronų apvalkalas (3 pav.) atspindi jį elektroninė konfigūracija.

Atominė orbita, turinti sukimosi (ašinę) simetriją, paprastai žymima kaip p-orbitinė (p Atominė orbita, turinti sferinę simetriją (3 pav.), paprastai žymima kaip(3 pav.); joje esantys elektronai yra p- elektronai.

Kiekviena atominė p-orbitalė gali priimti (esant maksimaliam užimtumui) du elektronus, kaip ir bet kuris kitas AO. Šie elektronai kartu užima abi puses p- orbitalės. Kiekviename atominės energijos lygyje (išskyrus pirmąjį) yra trys atominės orbitalės, kurios atitinka maksimalią šešių elektronų populiaciją.

Visi trys p-To paties energijos lygio AO skiriasi viena nuo kitos erdvine vieta; jų pačių ašys, einančios per abi orbitos puses ir statmenos jos mazgo plokštumai, sudaro Dekarto koordinačių sistemą (žymėjimus savo kirvius x, y, z). Todėl kiekviename energijos lygyje yra trijų atominių p-orbitalių rinkinys: p x -, p y - ir p z -AO. Raidės x, y, z atitinka magnetinis kvantinis skaičius, kuri leidžia spręsti apie išorinio magnetinio lauko įtaką atomo elektroniniam apvalkalui.

Atominės s-orbitalės egzistuoja visuose energijos lygiuose, atominės p-orbitalės – visuose lygiuose, išskyrus pirmąjį. Trečiajame ir paskesniuose energijos lygiuose iki vieno s-AO ir trijų p-AO sujungia penkias atomines orbitas, vadinamas d - orbitalės(4 pav.), o ketvirtame ir vėlesniuose lygmenyse – dar septynios atominės orbitalės, vadinamos f - orbitalės.

2.3. Energijos polygiai

daugiaelektroninis atomas. principus

statyba elektronų apvalkalas

Kvantiniai mechaniniai skaičiavimai rodo, kad kelių elektronų atomuose vieno lygio elektronų energija nėra vienoda; užpildo elektronus atominės orbitalės skirtingų tipų ir turi skirtingą energiją.

Apibūdinamas energijos lygis pagrindinis kvantinis skaičiusn. Visų žinomų elementų n reikšmės svyruoja nuo 1 iki 7. Elektronai daugiaelektroniame atome, esančiame dažniausiai (nesusijaudinęs) būseną, užima energijos lygius nuo pirmo iki septinto.

Būdingas energijos polygis orbitinis kvantinis skaičiusl. Kiekvienam lygiui (n = const) kvantinis skaičius l priima visas sveikųjų skaičių reikšmes nuo 0 iki (n-1), pavyzdžiui, su n=3 reikšmėmis l bus 0, 1 ir 2. Orbitinis kvantinis skaičius lemia geometrine forma orbitalių (simetrija). Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).-, p-, d-, f- žemesnio lygio. Akivaizdu, kad visais atvejais n> l; kai n=3 didžiausia reikšmė l lygus 2.

Esami pirmųjų keturių energijos lygių polygiai, atominių orbitalių ir elektronų skaičius juose pateikti 1 lentelėje.

Atomų elektronų apvalkalų užpildymo modelį lemia 1925 metais šveicarų fiziko Pauli nustatytas pašalinimo principas.

Pauli principas: Atomas negali turėti dviejų vienodų elektronų.

Skirtumas tarp elektronų, užimančių skirtingas to paties polygio atomines orbitas ( n, l = konst), išskyrus s polygį, charakterizuojamas magnetinis kvantinis skaičiusm. Šis skaičius vadinamas magnetiniu, nes jis apibūdina elektronų elgesį išoriniame magnetiniame lauke. Jei vertė l nustato polygio atominių orbitalių geometrinę formą, tada kvantinio skaičiaus reikšmę m nustato santykinį šių orbitų erdvinį išsidėstymą.

1 lentelė

Energijos lygiai, sublygiai ir orbitos

kelių elektronų atomas

Magnetinis kvantinis skaičius m l šiame žemesniame lygyje ( n, l = konst) priima visas sveikųjų skaičių reikšmes nuo + l į – l, įskaitant nulį. s polygiui ( n = konst, l = 0 ) galima tik viena reikšmė m l = 0, iš ko išplaukia, kad bet kurio (nuo pirmojo iki septinto) energijos lygio s-polygyje yra vienas s-AO.

P polygiui ( n> 1, l = 1) m l gali turėti tris reikšmes +1, 0, -1, todėl bet kurio (nuo antrojo iki septintojo) energijos lygio p-sublygyje yra trys p-AO.

D polygiui ( n> 2, l = 2) m l turi penkias reikšmes +2, +1, 0, -1, -2 ir dėl to d- bet kurio (nuo trečiojo iki septintojo) energijos lygio polygis būtinai turi penkis d- UAB.

Lygiai taip pat kiekvienam f- polygis ( n> 3, l = 3) m turi septynias reikšmes +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ir todėl bet kokias f- polygyje yra septyni f- UAB.

Taigi, Kiekviena atominė orbita yra vienareikšmiškai nulemta trijų kvantinių skaičių – pagrindinion , orbita l ir magnetinis m l .

At n = konst visos vertės, susijusios su tam tikru energijos lygiu, yra griežtai apibrėžtos l, ir kada l = konst – visos vertės, susijusios su tam tikru energijos po lygiu m l .

Dėl to, kad kiekviena orbitalė gali būti užpildyta daugiausia dviem elektronais, elektronų skaičius, kurį galima sutalpinti kiekviename energijos lygyje ir polygyje, padvigubėja daugiau numerio orbitalių per šis lygis arba žemesnio lygio. Kadangi elektronai, esantys toje pačioje atominėje orbitoje, turi tas pačias reikšmes kvantiniai skaičiai n, l Ir m l, tada dviem elektronams vienoje orbitoje naudojamas ketvirtasis, sukimosi kvantinis skaičiusPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., kurį lemia elektrono sukinys.

Pagal Pauli principą galima teigti, kad kiekvienas elektronas atome yra unikalus būdingas keturių kvantinių skaičių rinkinys – pagrindinisn , orbital , magnetinism ir suktisPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)..

Energijos lygių, polygių ir atominių orbitalių populiacijai elektronais taikoma ši taisyklė (minimalios energijos principas): nesužadintoje būsenoje visi elektronai turi mažiausią energiją.

Tai reiškia, kad kiekvienas elektronas, užpildantis atomo apvalkalą, užima tokią orbitą, kad atomas kaip visuma turi minimalią energiją. Nuoseklus kvantinis sublygių energijos padidėjimas vyksta tokia tvarka:

1Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). – 2Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). – 2p – 3Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). – 3p – 4Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). – 3d – 4p – 5Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). - …..

Atomų orbitalių užpildymas viename energijos polygyje vyksta pagal vokiečių fiziko F. Hundo (1927) suformuluotą taisyklę.

Hundo taisyklė: atominės orbitalės, priklausančios tam pačiam polygiui, pirmiausia užpildomos vienu elektronu, o po to užpildomos antraisiais elektronais.

Hundo taisyklė dar vadinama didžiausio daugybos principu, t.y. didžiausia galima lygiagreti vieno energijos polygio elektronų sukinių kryptis.

Laisvas atomas gali turėti ne daugiau kaip aštuonis elektronus aukščiausiu energijos lygiu.

Elektronai, esantys aukščiausiame atomo energijos lygyje (išoriniame elektronų sluoksnyje), vadinami išorės; Išorinių elektronų skaičius bet kurio elemento atome niekada neviršija aštuonių. Daugelio elementų chemines savybes daugiausia lemia išorinių elektronų skaičius (su užpildytais vidiniais polygiais). Kitiems elektronams, kurių atomai turi neužpildytą vidinį polygį, pavyzdžiui, 3 d- elementų, tokių kaip Sc, Ti, Cr, Mn ir kt., atomų polygis, cheminės savybės priklauso nuo vidinių ir išorinių elektronų skaičiaus. Visi šie elektronai vadinami valentingumas; sutrumpintose elektroninėse atomų formulėse jie rašomi po atomo skeleto simboliu, t.y. po išraiškos laužtiniuose skliaustuose.

Elektroninė konfigūracija atomas yra skaitmeninis jo elektronų orbitalių vaizdas. Elektronų orbitalės yra regionai įvairių formų esančios aplinkui atomo branduolys, kuriame matematiškai tikėtinas elektrono buvimas. Elektroninė konfigūracija padeda greitai ir lengvai pasakyti skaitytojui, kiek elektronų orbitalių turi atomas, taip pat nustatyti elektronų skaičių kiekvienoje orbitoje. Perskaitę šį straipsnį, įsisavinsite elektroninių konfigūracijų sudarymo metodą.

Žingsniai

Elektronų pasiskirstymas naudojant periodinę D. I. Mendelejevo sistemą

Rasti atominis skaičius tavo atomas. Kiekvienas atomas turi tam tikras skaičius su juo susiję elektronai. Raskite savo atomo simbolį periodinėje lentelėje. Atominis skaičius yra visuma teigiamas skaičius, pradedant nuo 1 (vandenilio atveju) ir didėjant vienu kiekvienam paskesniam atomui. Atominis skaičius yra protonų skaičius atome, todėl tai yra ir nulinio krūvio atomo elektronų skaičius.

Nustatykite atomo krūvį. Neutralūs atomai turės tiek pat elektronų, kiek parodyta periodinėje lentelėje. Tačiau įkrauti atomai turės daugiau arba mažesnis skaičius elektronų – priklausomai nuo jų krūvio dydžio. Jei dirbate su įkrautu atomu, pridėkite arba atimkite elektronus taip: pridėkite po vieną elektroną kiekvienam neigiamas krūvis ir atimkite po vieną iš kiekvieno teigiamo.

• Pavyzdžiui, natrio atomas, kurio krūvis -1, turės papildomą elektroną be to iki jo bazinio atominio skaičiaus 11. Kitaip tariant, atomas iš viso turės 12 elektronų.
• Jeigu mes kalbame apie apie natrio atomą, kurio krūvis +1, nuo bazės atominis skaičius 11 reikia atimti vieną elektroną. Taigi atomas turės 10 elektronų.

1. Prisiminkite pagrindinį orbitų sąrašą. Didėjant elektronų skaičiui atome, jie pagal tam tikrą seką užpildo įvairius atomo elektronų apvalkalo polygius. Kiekviename elektronų apvalkalo polygyje, kai jis užpildytas, yra lyginis skaičius elektronų. Galimi šie sublygiai:

   Suprasti įrašą elektroninė konfigūracija. Elektronų konfigūracijos parašytos taip, kad aiškiai parodytų elektronų skaičių kiekvienoje orbitoje. Orbitos rašomos iš eilės, o atomų skaičius kiekvienoje orbitoje rašomas kaip viršutinis indeksas orbitos pavadinimo dešinėje. Užbaigta elektroninė konfigūracija sudaroma polygių pavadinimų ir viršutinių indeksų seka.

   • Pavyzdžiui, čia yra paprasčiausia elektroninė konfigūracija: 1s 2 2s 2 2p 6 .Ši konfigūracija rodo, kad yra du elektronai 1s polygyje, du elektronai 2s polygyje ir šeši elektronai 2p polygyje. 2 + 2 + 6 = iš viso 10 elektronų. Tai neutralaus neono atomo elektroninė konfigūracija (neono atominis skaičius yra 10).

2. Prisiminkite orbitų tvarką. Nepamirškite, kad elektronų orbitalės yra sunumeruotos didėjančio elektronų apvalkalo skaičiaus tvarka, tačiau išdėstytos didėjančia energijos tvarka. Pavyzdžiui, užpildyta 4s 2 orbitalė turi mažesnę energiją (arba mažesnį judrumą) nei iš dalies užpildyta arba užpildyta 3d 10 orbitalė, todėl pirmiausia rašoma 4s orbitalė. Sužinoję orbitalių tvarką, nesunkiai jas užpildysite pagal elektronų skaičių atome. Orbitalių užpildymo tvarka yra tokia: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Elektroninė atomo, kuriame užpildytos visos orbitos, konfigūracija bus tokia: 1s 2 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 65fs 14 6d 10 7p 6
   • Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateiktas įrašas, kai visos orbitos yra užpildytos, yra elemento Uuo (ununoktium) 118, didžiausio atomo, kurio numeris yra periodinėje lentelėje, elektronų konfigūracija. Todėl šioje elektroninėje konfigūracijoje yra visi šiuo metu žinomi neutraliai įkrauto atomo elektroniniai polygiai.

3. Užpildykite orbitales pagal elektronų skaičių jūsų atome. Pavyzdžiui, jei norime užrašyti neutralaus kalcio atomo elektroninę konfigūraciją, turime pradėti nuo jo atominio skaičiaus periodinėje lentelėje. Jo atominis skaičius yra 20, todėl 20 elektronų turinčio atomo konfigūraciją parašysime aukščiau pateikta tvarka.

   • Užpildykite orbitales aukščiau nurodyta tvarka, kol pasieksite dvidešimtąjį elektroną. Pirmoji 1s orbita turės du elektronus, 2s orbita taip pat turės du, 2p – šešis, 3s – du, 3p – 6, o 4s – 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 .) Kitaip tariant, elektroninė kalcio konfigūracija yra tokia: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2.
   • Atkreipkite dėmesį, kad orbitos yra išdėstytos energijos didėjimo tvarka. Pavyzdžiui, kai būsite pasiruošę pereiti į 4-ąjį energijos lygį, pirmiausia užsirašykite 4s orbitą ir tada 3d. Po ketvirtojo energijos lygio pereinate į penktąjį, kur kartojasi ta pati tvarka. Tai įvyksta tik po trečiojo energijos lygio.

4. Naudokite periodinę lentelę kaip vaizdinį užuominą. Tikriausiai jau pastebėjote, kad periodinės lentelės forma atitinka elektronų polygių tvarką elektronų konfigūracijoje. Pavyzdžiui, antrajame stulpelyje iš kairės esantys atomai visada baigiasi „s 2“, o plonos vidurinės dalies dešiniajame krašte esantys atomai visada baigiasi „d 10“ ir t. Naudokite periodinę lentelę kaip vaizdinį konfigūracijų rašymo vadovą – kaip tvarka, kuria įtraukiate į orbitas, atitinka jūsų padėtį lentelėje. Žiūrėkite žemiau:

   • Tiksliau, kairiausiose dviejose stulpeliuose yra atomai, kurių elektroninės konfigūracijos baigiasi s orbitalėmis, dešiniajame lentelės bloke yra atomai, kurių konfigūracijos baigiasi p orbitalėmis, o apatinėje pusėje yra atomai, kurie baigiasi f orbitalėmis.
   • Pavyzdžiui, kai užsirašote elektroninę chloro konfigūraciją, pagalvokite taip: "Šis atomas yra trečioje periodinės lentelės eilutėje (arba "periode"). Jis taip pat yra penktoje p orbitinio bloko grupėje. Todėl jos elektroninė konfigūracija baigsis ..3p 5
   • Atkreipkite dėmesį, kad lentelės d ir f orbitos srities elementai pasižymi energijos lygiais, kurie neatitinka laikotarpio, kuriame jie yra. Pavyzdžiui, pirmoji elementų bloko su d-orbitalėmis eilutė atitinka 3d orbitales, nors ji yra 4-ajame periode, o pirmoji elementų su f-orbitale eilutė atitinka 4f orbitalę, nepaisant to, kad ji yra 6-oje. laikotarpį.

5. Išmokite ilgų elektronų konfigūracijų rašymo santrumpas. Atomai, esantys dešiniajame periodinės lentelės krašte, vadinami tauriųjų dujų.Šie elementai yra chemiškai labai stabilūs. Norėdami sutrumpinti ilgų elektronų konfigūracijų rašymo procesą, tiesiog laužtiniuose skliaustuose parašykite artimiausių tauriųjų dujų, turinčių mažiau elektronų nei jūsų atomas, cheminį simbolį, o tada tęskite tolesnių orbitos lygių elektronų konfigūracijos rašymą. Žiūrėkite žemiau:

   • Norint suprasti šią sąvoką, bus naudinga parašyti konfigūracijos pavyzdį. Parašykime cinko konfigūraciją (atominis skaičius 30) naudodami santrumpą, apimančią tauriąsias dujas. Visa cinko konfigūracija atrodo taip: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10. Tačiau matome, kad 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 yra argono, tauriųjų dujų, elektroninė konfigūracija. Tiesiog pakeiskite dalį elektroninės cinko konfigūracijos cheminiu argono simboliu laužtiniuose skliaustuose (.)
   • Taigi, elektroninė cinko konfigūracija, parašyta sutrumpintai, yra tokia: 4s 2 3d 10 .
   • Atkreipkite dėmesį, kad jei rašote inertinių dujų, tarkime argono, elektroninę konfigūraciją, negalite jos rašyti! Prieš šį elementą reikia vartoti tauriųjų dujų santrumpą; argonui tai bus neonas ().

   Naudojant periodinę lentelę ADOMAH

   1. Įvaldykite periodinę lentelę ADOMAH. Šis metodas elektroninės konfigūracijos įrašymui nereikia įsiminti, bet reikia modifikuotos periodinės lentelės, nes tradicinėje periodinėje lentelėje, pradedant nuo ketvirtojo periodo, periodo numeris neatitinka elektronų apvalkalo. Raskite periodinę lentelę ADOMAH - specialus tipas periodinė lentelė, kurią sukūrė mokslininkas Valerijus Zimmermanas. Jį lengva rasti atlikus trumpą paiešką internete.

      • IN periodinė lentelė ADOMAH horizontalios eilutės žymi elementų grupes, pvz., halogenus, inertinės dujos, šarminiai metalai, šarminių žemių metalai ir tt Vertikalios stulpeliai atitinka elektroninius lygius ir vadinamąsias „kaskadas“ (įstrižainės linijos, jungiančios blokai s,p,d ir f) atitinka laikotarpius.
      • Helis perkeliamas link vandenilio, nes abu šie elementai pasižymi 1s orbitale. Laikotarpių blokai (s,p,d ir f) rodomi su dešinėje pusėje, o lygių numeriai pateikiami bazėje. Elementai pavaizduoti langeliuose, sunumeruotais nuo 1 iki 120. Šie skaičiai yra įprasti atominiai skaičiai, kurie reiškia bendras kiekis elektronai neutraliame atome.

   2. Raskite savo atomą ADOMAH lentelėje. Norėdami parašyti elemento elektronų konfigūraciją, periodinėje lentelėje ADOMAH suraskite jo simbolį ir išbraukite visus elementus, kurių atominis skaičius didesnis. Pavyzdžiui, jei reikia parašyti erbio elektronų konfigūraciją (68), perbraukite visus elementus nuo 69 iki 120.

      • Atkreipkite dėmesį į skaičius nuo 1 iki 8 lentelės apačioje. Tai elektroninių lygių arba stulpelių skaičiai. Nepaisykite stulpelių, kuriuose yra tik perbraukti elementai. Erbiui lieka 1,2,3,4,5 ir 6 stulpeliai.

   3. Suskaičiuokite orbitos sublygius iki elemento.Žvelgdami į lentelės dešinėje rodomus blokų simbolius (s, p, d ir f) ir stulpelių numerius, rodomus bazėje, nekreipkite dėmesio į įstrižaines linijas tarp blokų ir suskaidykite stulpelius į stulpelių blokus, išvardydami juos eilės tvarka. iš apačios į viršų. Vėlgi, nekreipkite dėmesio į blokus, kuriuose visi elementai yra perbraukti. Rašykite stulpelių blokus pradedant nuo stulpelio numerio, po kurio nurodomas bloko simbolis, taigi: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (erbiui).

      • Atkreipkite dėmesį: aukščiau pateikta Er elektronų konfigūracija parašyta elektronų polygio skaičiaus didėjimo tvarka. Jis taip pat gali būti parašytas orbitų užpildymo tvarka. Norėdami tai padaryti, vadovaukitės pakopomis iš apačios į viršų, o ne stulpelius, kai rašote stulpelių blokus: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12 .

   4. Suskaičiuokite kiekvieno elektronų polygio elektronus. Suskaičiuokite kiekvieno stulpelio bloko elementus, kurie nebuvo perbraukti, prijungdami po vieną elektroną iš kiekvieno elemento, ir parašykite jų skaičių prie kiekvieno stulpelio bloko bloko simbolio taip: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2. Mūsų pavyzdyje tai yra elektroninė erbio konfigūracija.

   5. Atkreipkite dėmesį į neteisingas elektronines konfigūracijas. Yra aštuoniolika tipiškų išimčių, susijusių su elektroninėmis atomų konfigūracijomis žemiausioje energijos būsenoje, dar vadinamoje pagrindine būsena. energetinė būsena. Jie nepaklūsta bendroji taisyklė tik paskutinėse dviejose ar trijose padėtyse, kurias užima elektronai. Šiuo atveju tikroji elektroninė konfigūracija daro prielaidą, kad elektronai yra mažesnės energijos būsenoje, palyginti su standartine atomo konfigūracija. Išimčių atomai apima:

      • Kr(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); Nb(..., 4d4, 5s1); Mo(..., 4d5, 5s1); Ru(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ag(..., 4d10, 5s1); La(..., 5d1, 6s2); Ce(..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd(..., 4f7, 5d1, 6s2); Au(..., 5d10, 6s1); Ak(..., 6d1, 7s2); Th(..., 6d2, 7s2); Pa(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) ir cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
      • Norėdami rasti atomo atominį skaičių, kai jis parašytas elektronų konfigūracijos forma, tiesiog sudėkite visus skaičius, einančius po raidžių (s, p, d ir f). Tai veikia tik neutraliems atomams, jei turite reikalų su jonu, tai neveiks – turėsite pridėti arba atimti papildomų arba prarastų elektronų skaičių.
      • Skaičius po raidės yra viršutinis indeksas, nedarykite klaidos teste.
      • Nėra „pusiau pilno“ polygio stabilumo. Tai yra supaprastinimas. Bet koks stabilumas, priskiriamas „pusiau užpildytiems“ polygiams, atsiranda todėl, kad kiekvieną orbitalę užima vienas elektronas, todėl atstūmimas tarp elektronų yra sumažintas.
      • Kiekvienas atomas linkęs į stabilią būseną, o stabiliausiose konfigūracijose yra užpildyti s ir p polygiai (s2 ir p6). Tauriosios dujos turi tokią konfigūraciją, todėl jos retai reaguoja ir yra periodinės lentelės dešinėje. Todėl, jei konfigūracija baigiasi 3p 4, tada jai reikia dviejų elektronų, kad pasiektų stabilią būseną (norint prarasti šešis, įskaitant s-polygio elektronus, reikia daugiau energijos, todėl prarasti keturis yra lengviau). Ir jei konfigūracija baigiasi 4d 3, tada norint pasiekti stabilią būseną, reikia prarasti tris elektronus. Be to, pusiau užpildyti polygiai (s1, p3, d5..) yra stabilesni nei, pavyzdžiui, p4 arba p2; tačiau s2 ir p6 bus dar stabilesni.
      • Kai susiduriate su jonu, tai reiškia, kad protonų skaičius nėra lygus elektronų skaičiui. Atomo krūvis šiuo atveju bus pavaizduotas cheminio simbolio viršuje, dešinėje (dažniausiai). Todėl stibio atomas su krūviu +2 turi elektroninę konfigūraciją 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 . Atminkite, kad 5p 3 pasikeitė į 5p 1. Būkite atsargūs, kai neutralaus atomo konfigūracija baigiasi kitais nei s ir p lygiais. Kai atimate elektronus, galite juos paimti tik iš valentinių orbitalių (s ir p orbitalių). Todėl, jei konfigūracija baigiasi 4s 2 3d 7 ir atomas gauna +2 krūvį, tada konfigūracija baigsis 4s 0 3d 7. Atkreipkite dėmesį, kad 3d 7 Ne pasikeičia, vietoj to prarandami elektronai iš s orbitos.
      • Yra sąlygų, kai elektronas yra priverstas „perkelti į aukštesnį energijos lygį“. Kai polygyje trūksta vieno elektrono, kad jis būtų pusiau arba pilnas, paimkite vieną elektroną iš artimiausio s arba p polygio ir perkelkite jį į polygį, kuriam reikia elektrono.
      • Yra dvi elektroninės konfigūracijos įrašymo parinktys. Jie gali būti parašyti didėjančia energijos lygio skaičių arba elektronų orbitalių užpildymo tvarka, kaip buvo parodyta aukščiau erbio atveju.
      • Taip pat galite parašyti elektroninę elemento konfigūraciją, rašydami tik valentingumo konfigūraciją, kuri reiškia paskutinį s ir p polygį. Taigi, stibio valentinė konfigūracija bus 5s 2 5p 3.
      • Jonai nėra vienodi. Su jais daug sunkiau. Praleiskite du lygius ir vadovaukitės tuo pačiu modeliu, priklausomai nuo to, kur pradėjote ir koks yra elektronų skaičius.

ir tt... Panašių energijų elektronų orbitalių rinkinys sudaro sluoksnį (t. y. apvalkalą arba energijos lygį). Energijos lygiai numeruojami pradedant nuo atomo branduolio: 1, 2, 3,n. Kuo toliau nuo branduolio, tuo erdvesni sluoksniai ir tuo daugiau orbitų bei elektronų jie gali sutalpinti. Taip, įjungta n 2 -tas lygisn 2 orbitalės ir jose gali tilpti iki 2

elektronų. Žinomuose elementuose elektronai randami tik pirmuose septyniuose lygiuose, ir tik pirmieji keturi iš jų yra užpildyti.Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , p , d Yra keturių tipų orbitos, jos yra nurodytos f IrPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). . Kiekviename lygyje (sluoksnyje) yra vienasp-orbita, kurioje yra tvirčiausiai su branduoliu susiję elektronai. Po to – trys d -orbitalės, penkiosf-orbitalės ir, galiausiai, septynios

Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). - Elektronų skaičiusp – Orbitos yra sferinės formosd hantelio arba dviejų besiliečiančių sferų forma, f -orbitalės turi 4 "žiedlapius" ir

-orbitalės 8. Skerspjūvyje šios orbitalės atrodo maždaug taip, kaip parodyta paveikslėlyje. Trys r -orbitalės orientuotos erdvėje išilgai ašių stačiakampė sistemap koordinates ir yra atitinkamai paskirtos, x Yra keturių tipų orbitos, jos yra nurodytos p y; d p z f - IrPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). -orbitalės taip pat išsidėsčiusios tam tikrais kampais viena kitos atžvilgiu; sferinės

Kiekvienas paskesnis periodo elementas turi vienu didesnį atominį skaičių nei ankstesnis elementas ir jame yra dar vienas elektronas. Šis papildomas elektronas užima kitą orbitą didėjančia tvarka. Reikia turėti omenyje, kad elektroniniai sluoksniai yra difuziniai, o kai kurių išorinių sluoksnių orbitalių energija yra mažesnė nei vidinių. Todėl, pavyzdžiui, jis pirmiausia užpildomasPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). - ketvirto lygio orbita (4Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). -orbital), ir tik po to baigiamas 3 užpildymasd - orbitos. Orbitalių užpildymo tvarka paprastai yra tokia: 1Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , 2 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , 2 p , 3 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , 3 p , 4 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , 3 d , 4 p , 5 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , 4 d , 5 p , 6 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). , 4 f , 5 d , 6 p , 7 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). . Elemento elektroninei konfigūracijai pavaizduoti naudojamame užraše viršutinis indeksas ant raidės, žyminčios orbitą, rodo elektronų skaičių toje orbitoje. Pavyzdžiui, įrašyti 1 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 2 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 2 p 5 reiškia, kad 1Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). - atomo orbitoje yra du elektronai, 2Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). -dviejų orbitų, ant 2Trys penki elektronai. Neutralūs atomai, kurių išoriniame elektronų apvalkale yra 8 elektronai (t. y. yra užpildytiPagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).- Ir Trys -orbitalės) yra tokios stabilios, kad praktiškai į jokią neįeina cheminės reakcijos. Tai yra inertinių dujų atomai. Elektroninė helio konfigūracija 1 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2, neoninis 2 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 2 p 6, argonas 3 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 3 p 6, kriptonas 4 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 3 d 10 4 p 6, ksenonas 5 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 4 d 10 5 p 6 ir galiausiai radonas 6 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 4 f 14 5 d 10 6 p 6 .

Atomo sudėtis.

Atomas sudarytas iš atomo branduolys Ir elektronų apvalkalas.

Atomo branduolys susideda iš protonų ( p+) ir neutronus ( n 0). Dauguma vandenilio atomų turi branduolį, sudarytą iš vieno protono.

Protonų skaičius N(p+) yra lygus branduoliniam krūviui ( Z) ir elemento serijos numeris natūralioje elementų serijoje (ir in periodinė lentelė elementai).

N(p +) = Z

Neutronų suma N(n 0), žymimas tiesiog raide N, ir protonų skaičius Z paskambino masės skaičius ir yra pažymėtas raide A.

A = Z + N

Atomo elektronų apvalkalas susideda iš elektronų, judančių aplink branduolį ( e -).

Elektronų skaičius N(e-) neutralaus atomo elektronų apvalkale yra lygus protonų skaičiui Z jos esme.

Protono masė yra maždaug lygi neutrono masei ir 1840 kartų daugiau masės elektroną, todėl atomo masė praktiškai lygi branduolio masei.

Atomo forma yra sferinė. Šerdies spindulys maždaug 100 000 kartų mažesnis nei spindulys atomas.

Cheminis elementas- atomų tipas (atomų rinkinys) su vienodas krūvis branduoliai (su tiek pat protonų skaičiumi branduolyje).

Izotopas- to paties elemento atomų rinkinys, turintis tą patį neutronų skaičių branduolyje (arba atomo tipas, kurio branduolyje yra tiek pat protonų ir tiek pat neutronų).

Skirtingi izotopai skiriasi vienas nuo kito neutronų skaičiumi savo atomų branduoliuose.

Paskyrimas atskiras atomas arba izotopas: (E yra elemento simbolis), pavyzdžiui: .

Atomo elektroninio apvalkalo sandara

Atominė orbita- elektrono būsena atome. Orbitos simbolis yra . Kiekviena orbita turi atitinkamą elektronų debesį.

Tikrų atomų orbitalės pagrindinėje (nesužadintos) būsenoje yra keturių tipų: Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., p, d Ir f.

Elektroninis debesis- erdvės dalis, kurioje 90 (ar daugiau) procentų tikimybe galima rasti elektroną.

Pastaba: kartais sąvokos „atominė orbita“ ir „elektroninis debesis“ neskiriamos, abi vadinamos „atominėmis orbita“.

Atomo elektronų apvalkalas yra sluoksniuotas. Elektroninis sluoksnis susidaro elektronų debesys tokio pat dydžio. Susidaro vieno sluoksnio orbitos elektroninis („energijos“) lygis, jų energija yra tokia pati vandenilio atomui, bet kitokia kitų atomų.

To paties tipo orbitos sugrupuojamos į elektroninė (energetinė) polygiai:
Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).- polygis (sudarytas iš vieno Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).-orbitalės), simbolis - .
p- polygis (sudaro trys p
d- polygis (susideda iš penkių d-orbitalės), simbolis - .
f- polygis (sudarytas iš septynių f-orbitalės), simbolis - .

To paties polygio orbitų energijos yra vienodos.

Nurodant polygius, prie polygio simbolio pridedamas sluoksnio (elektroninio lygio) numeris, pvz.: 2 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 3p, 5d reiškia Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).- antrojo lygio žemesnio lygio, p- trečiojo lygio polygis, d-penktojo lygio polygis.

Bendras polygių skaičius viename lygyje yra lygus lygio skaičiui n. Bendras orbitų skaičius viename lygyje yra lygus n 2. Atitinkamai, bendras skaičius debesys viename sluoksnyje taip pat lygūs n 2 .

Pavadinimai: - laisvoji orbita (be elektronų), - orbitalė su nesuporuotu elektronu, - orbitalė su elektroninė pora(su dviem elektronais).

Eiliškumą, kuriuo elektronai užpildo atomo orbitales, lemia trys gamtos dėsniai (formuluotės pateiktos supaprastintai):

1. Mažiausios energijos principas – elektronai užpildo orbitales orbitalių energijos didėjimo tvarka.

2. Pauli principas – vienoje orbitoje negali būti daugiau nei du elektronai.

3. Hundo taisyklė – polygio viduje elektronai pirmiausia užpildo tuščias orbitales (po vieną), o tik po to sudaro elektronų poras.

Bendras elektronų skaičius elektroniniame lygmenyje (arba elektronų sluoksnyje) yra 2 n 2 .

Polygių pasiskirstymas pagal energiją išreiškiamas taip (energijos didėjimo tvarka):

1Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 2Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 2p, 3Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 3p, 4Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 3d, 4p, 5Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 4d, 5p, 6Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 4f, 5d, 6p, 7Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.)., 5f, 6d, 7p ...

Ši seka aiškiai išreikšta energijos diagrama:

Atomo elektronų pasiskirstymas lygiuose, polygiuose ir orbitose (elektroninė atomo konfigūracija) gali būti pavaizduotas elektroninės formulės, energijos diagramos arba, supaprastinus, diagramos pavidalu. elektroniniai sluoksniai(„elektroninė grandinė“).

Atomų elektroninės struktūros pavyzdžiai:

Valentinių elektronų- atomo elektronai, kurie gali dalyvauti formuojant cheminiai ryšiai. Bet kuriam atomui tai yra viskas išoriniai elektronai plius tie išankstiniai išoriniai elektronai, kurių energija didesnė nei išorinių. Pavyzdžiui: Ca atomas turi 4 išorinius elektronus Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2, jie taip pat yra valentiniai; Fe atomas turi 4 išorinius elektronus Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2, bet jis turi 3 d 6, todėl geležies atomas turi 8 valentiniai elektronai. Valencija elektroninė formulė kalcio atomai - 4 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2, o geležies atomai - 4 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 3d 6 .

Periodinė lentelė cheminiai elementai D. I. Mendelejevas
(natūrali cheminių elementų sistema)

Periodinis įstatymas cheminiai elementai (moderni formuluotė): cheminių elementų, taip pat jų suformuotų paprastų ir sudėtingų medžiagų savybės periodiškai priklauso nuo atomo branduolių krūvio vertės.

Periodinė lentelė- periodinio dėsnio grafinė išraiška.

Natūrali cheminių elementų serija- cheminių elementų serija, išdėstyta pagal didėjantį protonų skaičių jų atomų branduoliuose arba, kas yra tas pats, pagal didėjančius šių atomų branduolių krūvius. Šios eilutės elemento serijos numeris lygus skaičiui protonų bet kurio to elemento atomo branduolyje.

Cheminių elementų lentelė sudaryta „supjaustant“ natūralią cheminių elementų seriją laikotarpiais(horizontalios lentelės eilutės) ir panašių elementų grupės (vertikalūs lentelės stulpeliai) elektroninė struktūra atomai.

Atsižvelgiant į tai, kaip sujungiate elementus į grupes, lentelė gali būti ilgas laikotarpis(elementai, turintys tą patį valentinių elektronų skaičių ir tipą, renkami į grupes) ir trumpas laikotarpis(elementai su vienodu valentinių elektronų skaičiumi surenkami į grupes).

Trumpo laikotarpio lentelių grupės suskirstytos į pogrupius ( pagrindinis Ir pusėje), sutampa su ilgojo laikotarpio lentelės grupėmis.

Visi elementų atomai turi tą patį laikotarpį tas pats numeris elektroniniai sluoksniai, lygūs periodo skaičiui.

Elementų skaičius laikotarpiais: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Dauguma aštuntojo laikotarpio elementų buvo gauti dirbtinai, paskutiniai šio laikotarpio elementai dar nėra susintetinti. Visi laikotarpiai, išskyrus pirmąjį, prasideda elemento formavimu šarminis metalas(Li, Na, K ir kt.) ir baigiasi inerniąsias dujas formuojančiu elementu (He, Ne, Ar, Kr ir kt.).

Trumpojo laikotarpio lentelėje yra aštuonios grupės, kurių kiekviena suskirstyta į du pogrupius (pagrindinį ir antrinį), ilgojo laikotarpio lentelėje yra šešiolika grupių, kurios sunumeruotos romėniškais skaitmenimis raidėmis A arba B, pavyzdys: IA, IIIB, VIA, VIIB. Ilgojo laikotarpio lentelės IA grupė atitinka pagrindinį trumpojo laikotarpio lentelės pirmosios grupės pogrupį; VIIB grupė - šoninis pogrupis septintoji grupė: likusi dalis – ta pati.

Cheminių elementų savybės natūraliai kinta grupėmis ir periodais.

Laikotarpiais (su didėjančiu serijos numeriu)

• branduolinis krūvis didėja
• išorinių elektronų skaičius didėja,
• atomų spindulys mažėja,
• didėja ryšio tarp elektronų ir branduolio stiprumas (jonizacijos energija),
• didėja elektronegatyvumas,
• intensyvėja oksidacinės savybės paprastos medžiagos(„ne metališkumas“),
• susilpninti atkuriamosios savybės paprastos medžiagos („metališkumas“),
• susilpnėja pagrindinis personažas hidroksidai ir atitinkami oksidai,
• padidėja hidroksidų ir atitinkamų oksidų rūgštingumas.

Grupėse (su didėjančiu serijos numeriu)

• branduolinis krūvis didėja
• didėja atomų spindulys (tik A grupėse),
• mažėja ryšio tarp elektronų ir branduolio stiprumas (jonizacijos energija; tik A grupėse),
• elektronegatyvumas mažėja (tik A grupėse),
• susilpnėja paprastų medžiagų oksidacinės savybės ("nemetališkumas"; tik A grupėse),
• pagerinamos paprastų medžiagų redukuojančios savybės ("metališkumas"; tik A grupėse),
• padidėja pagrindinė hidroksidų ir atitinkamų oksidų savybė (tik A grupėse),
• silpnina hidroksidų ir atitinkamų oksidų rūgštingumą (tik A grupėse),
• stabilumas mažėja vandenilio junginiai(didėja jų atstatomasis aktyvumas; tik A grupėse).

Užduotys ir testai tema "9 tema. "Atomo sandara. D. I. Mendelejevo (PSHE) periodinis dėsnis ir periodinė cheminių elementų sistema.

• Periodinis įstatymas - Periodinis dėsnis ir atomų sandara 8–9 klasės
  Turite žinoti: orbitalių užpildymo elektronais dėsnius (mažiausios energijos principas, Paulio principas, Hundo taisyklė), periodinės elementų lentelės sandarą.

  Turite mokėti: nustatyti atomo sudėtį pagal elemento padėtį periodinėje lentelėje ir, atvirkščiai, rasti elementą periodinėje sistemoje, žinodami jo sudėtį; pavaizduoti struktūros schemą, atomo, jono elektroninę konfigūraciją ir, atvirkščiai, pagal diagramą ir elektroninę konfigūraciją nustatyti cheminio elemento padėtį PSCE; apibūdinti elementą ir jo sudaromas medžiagas pagal jo vietą PSCE; nustatyti atomų spindulio, cheminių elementų ir jų susidarančių medžiagų savybių pokyčius per vieną ir vieną periodą pagrindinis pogrupis periodinė sistema.

  1 pavyzdys. Nustatykite orbitų skaičių trečiajame elektronų lygyje. Kas yra šios orbitos?
  Norėdami nustatyti orbitų skaičių, naudojame formulę N orbitalės = n 2 kur n- lygio numeris. N orbitalės = 3 2 = 9. Vienas 3 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.).-, trys 3 p- ir penki 3 d- orbitos.

  2 pavyzdys. Nustatykite, kurio elemento atomo elektroninė formulė 1 Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 2Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 2p 6 3Pagal jų sakomus metodus. orbitalių, daugiaelektroninės bangos funkcija yra sukonstruota kaip sandauga arba determinantas, sudarytas iš sukimosi orbitalių, t.y. orbitalės, padaugintos iš sukimosi funkcijos arba (žr.). 2 3p 1 .
  Norėdami nustatyti, kas tai yra elementas, turite išsiaiškinti, kas tai yra serijos numeris, kuris yra lygus bendram atomo elektronų skaičiui. IN šiuo atveju: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Tai aliuminis.

  Įsitikinę, kad viską, ko reikia, išmokote, pereikite prie užduočių atlikimo. Linkime sėkmės.

  
  Rekomenduojama literatūra:
  • O. S. Gabrielyan ir kt. Chemija 11 kl. M., Bustard, 2002;
  • G. E. Rudzitis, F. G. Feldmanas. Chemija 11 klasė. M., Išsilavinimas, 2001 m.