Dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı azalır. Ders “Kimyasal elementlerin atomlarının dış enerji seviyesindeki elektron sayısının değiştirilmesi

Kimyasal reaksiyonlar sırasında elementlerin atomlarına ne olur? Elementlerin özellikleri neye bağlıdır? Bu soruların her ikisine de tek bir cevap verilebilir: Bunun nedeni dış seviyenin yapısında yatmaktadır. Makalemizde metallerin ve metal olmayanların elektroniğine bakacağız ve dış seviyenin yapısı ile dış seviye arasındaki ilişkiyi bulacağız. elementlerin özellikleri.

Elektronların özel özellikleri

İki veya daha fazla reaktifin molekülleri arasında kimyasal bir reaksiyon meydana geldiğinde, atomların elektronik kabuklarının yapısında değişiklikler meydana gelirken çekirdekleri değişmeden kalır. Öncelikle atomun çekirdeğe en uzak seviyelerinde bulunan elektronların özelliklerini tanıyalım. Negatif yüklü parçacıklar, çekirdekten ve birbirlerinden belirli bir mesafede katmanlar halinde düzenlenir. Çekirdeğin etrafındaki elektronların bulunma olasılığının en yüksek olduğu boşluğa elektron yörüngesi denir. Negatif yüklü elektron bulutunun yaklaşık %90'ı burada yoğunlaşmıştır. Bir atomdaki elektronun kendisi dualite özelliği sergiler; aynı anda hem parçacık hem de dalga olarak davranabilir.

Bir atomun elektron kabuğunu doldurma kuralları

Parçacıkların bulunduğu enerji düzeylerinin sayısı, elementin bulunduğu periyodun sayısına eşittir. Elektronik kompozisyon neyi gösteriyor? Küçük ve büyük periyotların ana alt gruplarının s ve p elemanları için dış enerji seviyesindeki elektron sayısının grup numarasına karşılık geldiği ortaya çıktı. Örneğin iki katmana sahip olan birinci gruptaki lityum atomlarının dış kabuğunda bir elektron bulunur. Kükürt atomları, element altıncı grubun ana alt grubunda yer aldığından, son enerji seviyesinde altı elektron içerir. D elementlerinden bahsediyorsak, o zaman onlar için şu kural vardır: harici negatiflerin sayısı parçacıklar 1'e (krom ve bakır için) veya 2'ye eşittir. Bu, atom çekirdeğinin yükü arttıkça önce iç d-alt seviyesinin doldurulması ve dış enerji seviyelerinin değişmeden kalmasıyla açıklanır.

Küçük periyotlardaki elementlerin özellikleri neden değişiyor?

1., 2., 3. ve 7. periyotlar küçük kabul edilir. Aktif metallerden inert gazlara kadar nükleer yükler arttıkça elementlerin özelliklerinde meydana gelen yumuşak değişim, dış seviyedeki elektron sayısının kademeli olarak artmasıyla açıklanmaktadır. Bu dönemlerdeki ilk elementler, atomları yalnızca bir veya iki elektrona sahip olan ve çekirdekten kolaylıkla uzaklaştırılabilen elementlerdir. Bu durumda pozitif yüklü bir metal iyonu oluşur.

Amfoterik elementler, örneğin alüminyum veya çinko, dış enerji seviyelerini az sayıda elektronla (çinko için 1, alüminyum için 3) doldurur. Kimyasal reaksiyonun koşullarına bağlı olarak hem metallerin hem de metal olmayanların özelliklerini sergileyebilirler. Küçük periyotlardaki metalik olmayan elementler, atomlarının dış kabuklarında 4 ila 7 arasında negatif parçacık içerir ve onu diğer atomlardan elektronları çekerek oktete tamamlar. Örneğin, en yüksek elektronegatifliğe sahip ametal olan florin, son katmanda 7 elektronu vardır ve her zaman yalnızca metallerden değil, aynı zamanda aktif metalik olmayan elementlerden de bir elektron alır: oksijen, klor, nitrojen. Küçük periyotlar, büyük periyotlar gibi, tek atomlu molekülleri 8 elektrona kadar dış enerji seviyelerini tamamen tamamlamış inert gazlarla sona erer.

Uzun periyotlardaki atomların yapısının özellikleri

4, 5 ve 6 numaralı periyotların çift sıraları, dış kabuklarında yalnızca bir veya iki elektron barındıran elementlerden oluşur. Daha önce de söylediğimiz gibi, sondan bir önceki katmanın d veya f alt düzeylerini elektronlarla doldururlar. Genellikle bunlar tipik metallerdir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri çok yavaş değişir. Tek sıralar, aşağıdaki şemaya göre dış enerji seviyeleri elektronlarla doldurulmuş elementler içerir: metaller - amfoterik element - ametaller - inert gaz. Onun tezahürünü zaten tüm küçük dönemlerde gözlemledik. Örneğin 4. periyodun tek satırında bakır bir metaldir, çinko amfoteriktir, ardından galyumdan broma doğru metalik olmayan özelliklerde bir artış vardır. Dönem, atomları tamamen tamamlanmış bir elektron kabuğuna sahip olan kriptonla sona eriyor.

Elementlerin gruplara bölünmesi nasıl açıklanır?

Her grup (tablonun kısa biçiminde sekiz tane vardır) ana ve ikincil olarak adlandırılan alt gruplara bölünmüştür. Bu sınıflandırma, elementlerin atomlarının dış enerji seviyesindeki elektronların farklı konumlarını yansıtır. Ana alt grupların elementleri için, örneğin lityum, sodyum, potasyum, rubidyum ve sezyum için son elektronun s-alt seviyesinde yer aldığı ortaya çıktı. Ana alt grubun (halojenler) grup 7 elemanları, p-alt seviyelerini negatif parçacıklarla doldurur.

Krom gibi yan alt grupların temsilcileri için d-alt düzeyinin elektronlarla doldurulması tipik olacaktır. Ve ailelere dahil olan elementler için, negatif yüklerin birikmesi sondan bir önceki enerji seviyesinin f-alt seviyesinde meydana gelir. Ayrıca, grup numarası kural olarak kimyasal bağlar oluşturabilen elektron sayısıyla çakışmaktadır.

Makalemizde kimyasal elementlerin atomlarının dış enerji seviyelerinin nasıl bir yapıya sahip olduğunu öğrendik ve atomlar arası etkileşimlerdeki rollerini belirledik.

8. sınıfta kimya dersi. "_____"______ 20_____

Kimyasal elementlerin atomlarının dış enerji seviyesindeki elektron sayısındaki değişim.

Hedef. PSHE D.I.'deki kimyasal elementlerin atomlarının özelliklerindeki değişiklikleri düşünün. Mendeleev.

Eğitici. Küçük periyotlarda ve ana alt gruplarda elementlerin özelliklerindeki değişim kalıplarını açıklamak; Periyotlar ve gruplar halinde metalik ve metalik olmayan özelliklerdeki değişimlerin nedenlerini belirler.

Gelişimsel. PSHE D.I.'deki özelliklerdeki değişiklik modellerini karşılaştırma ve bulma yeteneğini geliştirin. Mendeleev.

Eğitici. Sınıfta akademik çalışma kültürünü teşvik edin.

Dersin ilerleyişi.

Organizasyon an.

Öğrenilen materyalin tekrarı.

Bağımsız çalışma.

Seçenek 1.

Seçenek 2.

1-5. Atom çekirdeğindeki nötron sayısını belirtiniz.

11-15. Atomun belirtilen elektronik formülü elemente karşılık gelir.

Yeni bir konu üzerinde çalışmak.

Egzersiz yapmak. Elektronları aşağıdaki elementlerin enerji seviyeleri arasında dağıtın: Mg, S, Ar.

Tamamlanan elektronik katmanların sağlamlığı ve stabilitesi arttı. Dış enerji seviyelerinde (inert gazlar) 8 elektron bulunan atomlar kararlıdır.

Bir atomun dış enerji seviyesinde 8ē varsa her zaman kararlı olacaktır.

Bu elementlerin atomları 8 elektronlu dış seviyeye nasıl ulaşabilir?

Tamamlamanın 2 yolu:

Elektron bağışlayın

Elektronları kabul edin.

Metaller elektron veren elementlerdir; dış enerji seviyelerinde 1-3 ē bulunur.

Ametaller elektron kabul eden elementlerdir; dış enerji seviyeleri 4-7ē'dir.

PSHE'deki özellikleri değiştirme.

Artan seri numarası ile bir dönem içerisinde elementin metalik özellikleri zayıflar ve metalik olmayan özellikleri artar.

Dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı artar.

Atom yarıçapı azalır

Enerji seviyelerinin sayısı sabittir.

Ana alt gruplarda metalik olmayan özellikler azalır ve metalik özellikler artar.

Dış enerji seviyesindeki elektronların sayısı sabittir;

Enerji seviyelerinin sayısı artar;

Atomun yarıçapı artar.

Bu nedenle, francium en güçlü metaldir, flor ise en güçlü metal olmayandır.

Konsolidasyon.

Egzersizler.

Bu kimyasal elementleri artan metalik özelliklere göre sıralayın:

A) Al, Na, Cl, Si, P

B) Mg, Ba, Ca, Be

B) N, Sb, Bi, As

D) Cs, Li, K, Na, Rb

Bu kimyasal elementleri metalik olmayan özelliklerin artan sırasına göre düzenleyin:

B) C, Sn, Ge, Si

B) Li, O, N, B, C

D) Br, F, I, Cl

Kimyasal metal sembollerinin altını çizin:

A) Cl, Al, S, Na, P, Mg, Ar, Si

B) Sn, Si, Pb, Ge, C

Metalik özelliklerin azalan sırasına göre sıralayın.

Ametallerin kimyasal elementlerinin sembollerinin altını çizin:

A) Li, F, N, Be, O, B, C

B) Bi, As, N, Sb, P

Metalik olmayan özelliklerin azalan sırasına göre sıralayınız.

Ev ödevi. Sayfa 61- 63. Örn. 4 sayfa 66

Seçenek 1.

1-5. Atom çekirdeğindeki nötron sayısını belirtiniz.

6-10. Aşağıdaki elementlerin atomlarındaki enerji düzeylerini belirtiniz.

11-15. Atomun belirtilen elektronik formülü elemente karşılık gelir.

Seçenek 2.

1-5. Atom çekirdeğindeki nötron sayısını belirtiniz.

6-10. Dış enerji seviyesindeki elektron sayısını belirtiniz.

11-15. Atomun belirtilen elektronik formülü elemente karşılık gelir.

MBOU "Novopavlovsk şehrinin 1 numaralı spor salonu"

Kimya 8. sınıf

Ders:

"Elektron sayısında değişiklik

dış enerji seviyesinde

kimyasal elementlerin atomları"

Öğretmen: Tatyana Alekseevna Komarova

Novopavlovsk

Tarih: ___________

Ders– 9

Ders konusu: Dış enerjideki elektron sayısındaki değişim

kimyasal elementlerin atom seviyesi.

Ders hedefleri:

Atomik düzeyde elementlerin metalik ve metalik olmayan özellikleri hakkında kavram oluşturmak;

Periyot ve gruplar halinde elementlerin atom yapılarına göre özelliklerinde meydana gelen değişikliklerin nedenlerini gösterin;

İyonik bağlar hakkında ilk fikirleri verin.

Teçhizat: PSHE, tablo “İyonik bağ”.

Ders ilerlemesi

Organizasyon anı.

Bilgi Testi

Tabloya göre kimyasal elementlerin özellikleri (3 kişi)

Atomların yapısı (2 kişi)

Yeni materyal öğrenme

Aşağıdaki soruları ele alalım:

1 . Hangi kimyasal elementlerin atomları tam enerji seviyelerine sahiptir?

Bunlar 8. grubun ana alt grubunda yer alan inert gaz atomlarıdır.

Tamamlanan elektronik katmanlar artırılmış sağlamlık ve stabiliteye sahiptir.

Grup VIII atomları (He Ne Ar Kr Xe Rn) dış seviyede 8e - içerir, bu yüzden inerttirler, yani. . kimyasal olarak aktif değil diğer maddelerle etkileşime girmeyin, yani. atomları artan stabilite ve stabiliteye sahiptir. Yani, tüm kimyasal elementler (farklı elektronik yapılara sahip) kimyasal etkileşim sırasında elde edilme eğilimindedir. tamamlanmış dış enerji seviyesi ,8е - .

Örnek:

11 +12 +9 +17

2 8 1 2 8 2 2 7 2 8 7

1 sn 2 2 sn 2 p 6 3 S 1 1s 2 2s 2 s 6 3 S 2 1s 2 2s 2 p 5 1s 2 2s 2 p 6 3 S 2 P 5

Bu elementlerin atomlarının dış düzeyde sekiz elektronu nasıl elde edebildiğini düşünüyorsunuz?

Eğer (varsayalım) son seviyeyi elinizle kapatırsanız Na ve Mg, daha sonra tam seviyeler elde edilir. Bu nedenle bu elektronların dış elektronik seviyeden vazgeçilmesi gerekir! Daha sonra elektronlar serbest bırakıldığında, 8e'nin ön dış katmanı dış hale gelir.

F ve Cl elementleri için ise 7e - vermek yerine 1 eksik elektronu enerji seviyenize kabul etmelisiniz. Ve böylece, tam bir enerji seviyesine ulaşmanın 2 yolu vardır:

A) Dış katmandan (“ekstra”) elektronların salınması.

B) (“eksik”) elektronların dış seviyeye kabulü.

2. Atomik seviyede metaliklik ve metalik olmama kavramı:

Metaller atomları dış elektronlarını veren elementlerdir.

Metal olmayanlar – Bunlar, atomları elektronları dış enerji seviyesine kabul eden elementlerdir.

Me atomu elektronlarını ne kadar kolay bırakırsa, etkisi o kadar belirgin olur. metalik özellikler.

HeMe atomu eksik elektronları dış katmana ne kadar kolay kabul ederse, etkisi o kadar güçlü bir şekilde ifade edilir. metalik olmayan özellikler.

3. Che atomlarının Me ve NeMe özelliklerindeki değişiklikler. PSHE'de dönemler ve gruplar halinde.

Dönemlerde:

Örnek: Na (1e -) Mg (2e -) – atomun yapısını yazınız.

Hangi elementin daha güçlü metalik özelliklere sahip olduğunu düşünüyorsunuz? Na mı yoksa Mg mi? 1e - veya 2e - vermek daha kolay olan nedir? (Tabii ki 1e -, bu nedenle Na'nın daha belirgin metalik özellikleri vardır).

Örnek: Al (3e -) Si (4e -), vb.

Dönem boyunca dış seviyedeki elektronların sayısı soldan sağa doğru artar.

(metalik özellikler daha belirgindir) Al).

Tabii ki, bir süre içinde elektronlardan vazgeçme yeteneği azalacaktır, yani. metalik özellikler zayıflayacaktır.

Böylece en güçlü Mes dönemlerin başında yer alır.

Elektron ekleme yeteneği nasıl değişecek? (artacak)

Örnek:

14 r +17 r

2 8 4 2 8 7

1 eksik elektronu kabul etmek daha kolaydır ( Cl) Si için 4e'den daha fazladır.

Çözüm:

Dönem içerisinde soldan sağa doğru metalik olmayan özellikler artacak ve metalik özellikler zayıflayacaktır.

NeMe özelliklerinin geliştirilmesinin bir diğer nedeni de atomun yarıçapının sabit sayıda seviye ile azaltılmasıdır.

Çünkü 1. periyotta atomların enerji seviyelerinin sayısı değişmez, ancak çekirdekteki dış elektronların sayısı e - ve protonların sayısı p - artar. Bunun sonucunda elektronların çekirdeğe olan çekimi artar (Coulomb yasası) ve yarıçap ( r) atomu azalırsa atom sıkıştırılmış gibi görünür.

Genel sonuç:

Artan sipariş sayısı ile bir dönem içerisinde ( N) bir elementin metalik özellikleri zayıflar ve metalik olmayanlar artar, çünkü:

E sayısı artar - dış düzeyde grup numarasına ve çekirdekteki proton sayısına eşittir.

Atomun yarıçapı azalır

Enerji seviyelerinin sayısı sabittir.

4. Gruplardaki elementlerin (ana alt gruplar içindeki) özelliklerindeki değişikliklerin dikey bağımlılığını ele alalım.

Örnek: VII grubu ana alt grubu (halojenler)

9 +17

2 7 2 8 7

1 sn 2 2s 2 p 5 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5

Bu elemanların dış seviyelerindeki e sayısı aynıdır ancak enerji seviyelerinin sayısı farklıdır,

F -2e - ve Cl – 3e - /

Hangi atomun yarıçapı en büyüktür? (- klorun 3 enerji seviyesi vardır).

E çekirdeğe ne kadar yakınsa, ona o kadar güçlü bir şekilde çekilirler.

Hangi elementin atomunu eklemek daha kolay olacaktır e - y F mi yoksa Cl mi?

(F – 1 eksik elektronu eklemek daha kolaydır), çünkü yarıçapı daha küçüktür, bu da elektronun çekirdeğe olan çekim kuvvetinin Cl'ninkinden daha büyük olduğu anlamına gelir.

Coulomb yasası

İki elektrik yükü arasındaki etkileşimin kuvveti kareyle ters orantılıdır.

aralarındaki mesafeler, yani Atomlar arasındaki mesafe ne kadar büyük olursa kuvvet o kadar az olur

iki zıt yükün çekimi (bu durumda elektronlar ve protonlar).

F, Cl ˃Br˃J'den daha güçlüdür, vb.

Çözüm:

Gruplarda (ana alt gruplar), metalik olmayan özellikler azalır ve metalik özellikler artar, çünkü:

1). Atomların dış seviyesindeki elektronların sayısı aynıdır (ve grup numarasına eşittir).

2). Atomlardaki enerji düzeylerinin sayısı artıyor.

3). Atomun yarıçapı artar.

PSHE tablosuna göre sözlü olarak değerlendirin I - grup ana alt grubu. En güçlü metalin Fr francium ve en güçlü metal olmayanın F flor olduğu sonucuna varın.

İyonik bağ.

Elementlerin atomları dış düzeyde sekizliye (yani 8e -) ulaşırlarsa onlara ne olacağını düşünelim:

Elementlerin formüllerini yazalım:

Na 0 +11 2e - 8e - 1e - Mg 0 +12 2e - 8e - 2e - F 0 +9 2e - 7e - Cl 0 +17 2e - 8e - 7e -

Na x +11 2e - 8e - 0e - Mg x +12 2e - 8e - 0e - F x +9 2e - 8e - Cl x +17 2e - 8e - 8e -

Formüllerin en üst satırı aynı sayıda proton ve elektronu içerir, çünkü Bunlar nötr atomların formülleridir (sıfır yük “0”dır - bu oksidasyon durumudur).

Alt satır – farklı numara p + ve e -, yani. Bunlar yüklü parçacıkların formülleridir.

Bu parçacıkların yükünü hesaplayalım.

Na +1 +11 2е - 8е - 0е - 2+8=10, 11-10 =1, oksidasyon durumu +1

F - +9 2e - 8e - 2+8 =10, 9-10 =-1, oksidasyon durumu -1

Mg +2 +12 2e - 8e - 0e - 2+8 =10, 12-10 =-2, yükseltgenme durumu -2

Elektron eklenmesi ve kaybı sonucunda iyon adı verilen yüklü parçacıklar oluşur.

Geri tepme üzerine atomlar e - “+” (pozitif yük) kazanır

“Yabancı” elektronları kabul eden Me dışı atomlar “-” (negatif yük) ile yüklenir.

İyonlar arasında oluşan kimyasal bağa iyonik denir.

Güçlü Me ile güçlü NeMe arasında iyonik bir bağ oluşur.

Örnekler.

a) iyonik bir bağın oluşumu. Na+Cl-

N bir Cl + -

11 + +17 +11 +17

2 8 1 2 8 7 2 8 2 8 8

1 e-

Atomları iyonlara dönüştürme süreci:

Na 0 + Cl 0 Na + + Cl - Na + Cl -

atom atom iyon iyon iyonik bileşik

2e -

b) Ca O 2+ 2-

20 +8 +20 +8

2 8 8 2 2 6 2 8 8 2 8

Ca a 0 – 2e - Ca 2+ 2 1

Ders özeti

Edebiyat:

1. Kimya 8. sınıf. genel eğitim için ders kitabı

kurumlar/O.S. Gabrielyan. Toy Kuşu 2009

2. Gabrielyan O.Ş. Öğretmenin el kitabı.

Kimya 8. sınıf, Bustard, 2003