Sadržaj

• Koraci
• Metoda 1 od 2: Raspodjela elektrona pomoću periodičkog sustava D. I. Mendelejeva
• Metoda 2 od 2: Korištenje periodnog sustava ADOMAH
• Savjeti

Elektronička konfiguracija atom je numerički prikaz njegovih elektronskih orbitala. Elektroničke orbitale su područja različitih oblika smještena oko atomske jezgre u kojima je elektron matematički vjerojatan. Elektronička konfiguracija pomaže čitatelju brzo i jednostavno reći koliko elektronskih orbitala ima atom, kao i odrediti broj elektrona u svakoj orbiti. Nakon čitanja ovog članka svladat ćete način generiranja elektroničkih konfiguracija.

Koraci

Metoda 1 od 2: Raspodjela elektrona pomoću periodičkog sustava D. I. Mendelejeva

1. 1 Pronađi atomski broj svog atoma. Svaki atom ima povezan određeni broj elektrona. Pronađite simbol za svoj atom u periodnom sustavu. Atomski broj je pozitivan cijeli broj koji počinje s 1 (za vodik) i povećava se za jedan za svaki sljedeći atom. Atomski broj je broj protona u atomu, pa je stoga i broj elektrona u atomu s nultim nabojem.
2. 2 Odrediti naboj atoma. Neutralni atomi imat će isti broj elektrona kao što je prikazano u periodnom sustavu. Međutim, nabijeni atomi imat će više ili manje elektrona, ovisno o količini njihovog naboja. Ako radite s nabijenim atomom, zbrajajte ili oduzimajte elektrone na sljedeći način: dodajte jedan elektron za svaki negativni naboj i oduzmite jedan za svaki pozitivni.
   • Na primjer, atom natrija s nabojem -1 imat će dodatni elektron u Dodatku na svoj osnovni atomski broj 11. Drugim riječima, ukupni atom imat će 12 elektrona.
   • Ako govorimo o atomu natrija s nabojem +1, jedan se elektron mora oduzeti od osnovnog atomskog broja 11. Tako će atom imati 10 elektrona.
3. 3 Sjetite se osnovnog popisa orbitala. S povećanjem broja elektrona oni ispunjavaju različite podrazine elektronske ljuske atoma prema određenom slijedu. Svaki podnivo elektronske ljuske, kad je ispunjen, sadrži paran broj elektrona. Dostupni su sljedeći podrazini:
   • s-podnivo (bilo koji broj u elektroničkoj konfiguraciji koji dolazi ispred slova "s") sadrži jednu orbitu, a prema Paulijevo načelo, jedna orbitala može sadržavati najviše 2 elektrona, stoga mogu postojati 2 elektrona na svakom s-podnivou elektronske ljuske.
   • p-podnivo sadrži 3 orbitale, pa stoga može sadržavati najviše 6 elektrona.
   • d-podnivo sadrži 5 orbitala, pa može imati do 10 elektrona.
   • f-podnivo sadrži 7 orbitala pa može imati do 14 elektrona.
   • g-, h-, i- i k-podrazine su teoretske. Atomi koji sadrže elektrone u tim orbitalama su nepoznati. G-podrazina sadrži 9 orbitala, pa bi teoretski mogla imati 18 elektrona. H-podnivo može imati 11 orbitala i najviše 22 elektrona; u i -podrazini -13 orbitala i najviše 26 elektrona; u k -podrazini - 15 orbitala i najviše 30 elektrona.
   • Zapamtite redoslijed orbitala pomoću mnemotehničkog trika:
     Sober Strhizičari Dna T Žind Girafe Hiding Jan Kitchens (trijezni fizičari ne nalaze žirafe koje se kriju u kuhinjama).
4. 4 Razumjeti zapis elektroničke konfiguracije. Snimljene su elektroničke konfiguracije koje jasno odražavaju broj elektrona u svakoj orbiti. Orbitale se pišu uzastopno, pri čemu je broj atoma u svakoj orbiti nadograđen desno od naziva orbite. Dovršena elektronička konfiguracija ima oblik niza oznaka podrazina i nadpisa.
   • Na primjer, najjednostavnija elektronička konfiguracija: 1s 2s 2p. Ova konfiguracija pokazuje da na podrazini 1s postoje dva elektrona, na podrazini 2s dva elektrona i na podrazini 2p šest elektrona. 2 + 2 + 6 = ukupno 10 elektrona. Ovo je elektronička konfiguracija neutralnog neonskog atoma (neonski atomski broj je 10).
5. 5 Sjetite se redoslijeda orbitala. Imajte na umu da su elektronske orbitale numerirane uzlaznim redoslijedom broja elektronske ljuske, ali uzlaznom energijom. Na primjer, ispunjena 4s orbitala je manje energična (ili manje pokretna) od djelomično ispunjene ili ispunjene 3d, pa se prvo snima 4s orbitala. Nakon što znate redoslijed orbitala, možete ih jednostavno popuniti prema broju elektrona u atomu. Redoslijed popunjavanja orbitala je sljedeći: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
   • Elektronička konfiguracija atoma u kojoj su ispunjene sve orbitale imat će sljedeći oblik: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Imajte na umu da je gornji unos, kad su ispunjene sve orbitale, elektronička konfiguracija elementa Uuo (ununoctium) 118, najvećeg atoma u periodnom sustavu. Stoga ova elektronička konfiguracija sadrži sve trenutno poznate elektroničke podrazine neutralno nabijenog atoma.
6. 6 Ispunite orbitale prema broju elektrona u vašem atomu. Na primjer, ako želimo zapisati elektroničku konfiguraciju neutralnog atoma kalcija, moramo početi tražiti njegov atomski broj u periodnom sustavu. Njegov atomski broj je 20, pa ćemo prema gore navedenom redoslijedu napisati konfiguraciju atoma s 20 elektrona.
   • Ispunite orbitale gore navedenim redoslijedom dok ne dođete do dvadesetog elektrona. Prva 1s orbitala sadržavat će dva elektrona, 2s orbitale će također imati dva, 2p - šest, 3s - dva, 3p - 6 i 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20.) drugim riječima, elektronička konfiguracija kalcija je: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Imajte na umu da su orbitale u rastućem energetskom redoslijedu. Na primjer, kada ste spremni za prelazak na 4. razinu energije, tada prvo zapišite orbitu 4s i zatim 3d. Nakon četvrte energetske razine idete na petu, gdje se ponavlja isti redoslijed. To se događa tek nakon treće razine energije.
7. 7 Koristite periodni sustav kao vizualni trag. Vjerojatno ste već primijetili da oblik periodnog sustava odgovara redoslijedu elektroničkih podrazina u elektroničkim konfiguracijama. Na primjer, atomi u drugom stupcu s lijeve strane uvijek završavaju na "s", dok atomi na desnom rubu tankog srednjeg presjeka uvijek završavaju na "d" itd. Koristite periodni sustav kao vizualni vodič za pisanje konfiguracija - jer redoslijed kojim dodajete u orbitale odgovara vašem položaju u tablici. Pogledaj ispod:
   • Konkretno, dva krajnje lijeva stupca sadrže atome čije elektroničke konfiguracije završavaju s-orbitalama, desni blok tablice sadrži atome čije konfiguracije završavaju p-orbitalama, a u donjem dijelu atomi završavaju f-orbitalama.
   • Na primjer, kada zapisujete elektroničku konfiguraciju klora, razmislite ovako: "Ovaj se atom nalazi u trećem redu (ili" razdoblju ") periodnog sustava. Također se nalazi u petoj skupini p orbitalnog bloka periodičkog sustava. Stoga će njegova elektronička konfiguracija završiti u ... 3p
   • Imajte na umu: elemente u području d i f orbitala tablice karakteriziraju razine energije koje ne odgovaraju razdoblju u kojem se nalaze. Na primjer, prvi red bloka elemenata s d-orbitalama odgovara 3d orbitalama, iako se nalazi u 4. razdoblju, a prvi red elemenata s f-orbitalama odgovara 4f orbitali, unatoč činjenici da je je u 6. razdoblju.
8. 8 Naučite stenografiju za pisanje dugih elektroničkih konfiguracija. Atomi na desnom rubu periodnog sustava nazivaju se plemeniti plinovi. Kemijski su ti elementi stabilni. Da biste skratili proces pisanja dugih elektroničkih konfiguracija, jednostavno u uglate zagrade upišite kemijski simbol najbližeg plemenitog plina s manje elektrona od vašeg atoma, a zatim nastavite pisati elektroničku konfiguraciju sljedećih orbitalnih razina. Pogledaj ispod:
   • Da biste razumjeli ovaj koncept, korisno je napisati primjer konfiguracije. Napišimo konfiguraciju za cink (atomski broj 30) koristeći kratica za plemeniti plin. Cjelovita konfiguracija cinka izgleda ovako: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Međutim, vidimo da je 1s 2s 2p 3s 3p elektronička konfiguracija argona, plemenitog plina. Jednostavno zamijenite dio elektroničke konfiguracije cinka kemijskim simbolom argon u uglatim zagradama ([Ar].)
   • Dakle, elektronička konfiguracija cinka, napisana u skraćenom obliku, je: [Ar] 4s 3d.
   • Imajte na umu da ako pišete elektroničku konfiguraciju plemenitog plina, recimo argona, ne možete pisati [Ar]! Mora se koristiti smanjenje plemenitog plina koji je okrenut prema ovom elementu; za argon će to biti neon ([Ne]).

Metoda 2 od 2: Korištenje periodnog sustava ADOMAH

1. 1 Naučite ADOMAH periodni sustav. Ova metoda snimanja elektroničke konfiguracije ne zahtijeva memoriranje, međutim, zahtijeva revidiranu periodnu tablicu, budući da u tradicionalnoj periodnoj tablici, počevši od četvrtog razdoblja, broj razdoblja ne odgovara elektronskoj ljusci. Pronađite periodni sustav ADOMAH - posebnu vrstu periodnog sustava koji je razvio znanstvenik Valery Zimmerman. Lako ga je pronaći kratkim pretraživanjem na Internetu.
   • U periodnom sustavu ADOMAH -a vodoravni redovi predstavljaju skupine elemenata poput halogena, plemenitih plinova, alkalnih metala, zemnoalkalijskih metala itd. Okomiti stupci odgovaraju elektroničkim razinama, a takozvane "kaskade" (dijagonalne crte koje povezuju blokove s, p, d i f) odgovaraju točkama.
   • Helij se premješta u vodik jer oba ova elementa imaju 1s orbitalu. Blokovi razdoblja (s, p, d i f) prikazani su s desne strane, a brojevi razina prikazani su pri dnu. Elementi su prikazani u okvirima od 1 do 120. Ti su brojevi zajednički atomski brojevi koji predstavljaju ukupan broj elektrona u neutralnom atomu.
2. 2 Pronađite svoj atom u ADOMAH tablici. Za snimanje elektroničke konfiguracije elementa pronađite njegov simbol u periodnom sustavu ADOMAH i prekrižite sve elemente s većim atomskim brojem. Na primjer, ako trebate zapisati elektroničku konfiguraciju erbija (68), prekrižite sve elemente od 69 do 120.
   • Zabilježite brojeve od 1 do 8 pri dnu tablice. To su brojevi elektroničke razine ili brojevi stupaca. Zanemarite stupce koji sadrže samo precrtane stavke.Za erbij ostaju stupci označeni brojevima 1, 2, 3, 4, 5 i 6.
3. 3 Izbrojite orbitalne podrazine do svog elementa. Gledajući simbole blokova prikazane s desne strane tablice (s, p, d i f) i brojeve stupaca prikazane pri dnu, zanemarite dijagonalne crte između blokova i razbijte stupce u blokove stupaca redom odozdo na vrh. Opet zanemarite okvire sa precrtanim elementima. Zapišite blokove stupaca, počevši od broja stupca iza kojeg slijedi simbol bloka, ovako: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (za erbij).
   • Napomena: Gornja elektronička konfiguracija Er zapisana je rastućim brojem broja elektroničke podrazine. Također se može napisati redoslijedom popunjavanja orbitala. Da biste to učinili, slijedite kaskade odozdo prema gore, a ne stupce kada zapisujete blokove stupaca: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. 4 Izbrojite elektrone za svaki elektronički podnivo. Prebrojite elemente u svakom bloku-stupcu koji nisu precrtani, pričvršćujući po jedan elektron od svakog elementa i upišite njihov broj pored simbola bloka za svaki blok-stupac na sljedeći način: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s ... U našem primjeru ovo je elektronička konfiguracija erbija.
5. 5 Uzmite u obzir netočne elektroničke konfiguracije. Postoji osamnaest tipičnih iznimaka vezanih za elektroničke konfiguracije atoma u najnižem energetskom stanju, koje se naziva i stanje osnovne energije. Ne poštuju opće pravilo samo u posljednja dva ili tri položaja koja zauzimaju elektroni. U ovom slučaju, stvarna elektronička konfiguracija pretpostavlja da su elektroni u stanju s nižom energijom u usporedbi sa standardnom konfiguracijom atoma. Atomi iznimke uključuju:
   • Cr (..., 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); Ac (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); Godišnje (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) i Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).

Savjeti

• Da biste pronašli atomski broj atoma kada je zapisan u elektroničkoj konfiguraciji, jednostavno zbrojite sve brojeve koji slijede slova (s, p, d i f). Ovo radi samo za neutralne atome, ako imate posla s ionom, ništa neće uspjeti - morate dodati ili oduzeti broj dodatnih ili izgubljenih elektrona.
• Broj koji slijedi iza slova je superscript, nemojte pogriješiti u provjeri.
• Ne postoji "stabilnost napola ispunjenog" podnivoa. Ovo je pojednostavljenje. Svaka stabilnost koja se odnosi na "napola ispunjene" podrazine posljedica je činjenice da je svaka orbitala zauzeta jednim elektronom, pa je odbijanje među elektronima svedeno na minimum.
• Svaki atom teži stabilnom stanju, a najstabilnije konfiguracije ispunile su podrazine s i p (s2 i p6). Plemeniti plinovi imaju takvu konfiguraciju, stoga rijetko ulaze u reakcije i nalaze se desno u periodnom sustavu. Stoga, ako konfiguracija završi na 3p, tada su za postizanje stabilnog stanja potrebna dva elektrona (za gubitak šest, uključujući elektrone s-podnivoa, potrebno je više energije, pa je lakše izgubiti četiri). A ako konfiguracija završi u 4d, tada mora izgubiti tri elektrona da bi dosegla stabilno stanje. Osim toga, polupuni podrazini (s1, p3, d5 ..) stabilniji su od, na primjer, p4 ili p2; međutim, s2 i p6 bit će još robusniji.
• Kad se radi o ionu, to znači da broj protona nije jednak broju elektrona. U tom će slučaju naboj atoma biti prikazan u gornjem desnom kutu (u pravilu) kemijskog simbola. Stoga atom antimona s nabojem od +2 ima elektroničku konfiguraciju 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Imajte na umu da se 5p promijenilo u 5p. Budite oprezni kad konfiguracija neutralnog atoma završi na podrazinama osim s i p. Kada pokupite elektrone, možete ih pokupiti samo iz valentnih orbitala (s i p orbitale).Stoga, ako konfiguracija završi na 4s 3d i atom dobije +2 naboj, tada će konfiguracija završiti na 4s 3d. Imajte na umu da je 3d ne promjene, umjesto gubitka s-orbitalnih elektrona.
• Postoje uvjeti kada je elektron prisiljen "otići na višu razinu energije". Kad podrazini nedostaje jedan elektron do polovice ili do kraja, uzmite jedan elektron s najbližeg s ili p-podnivoa i pomaknite ga na podnivo kojem je potreban elektron.
• Postoje dvije mogućnosti za snimanje elektroničke konfiguracije. Mogu se zapisati uzlaznim redoslijedom brojeva razina energije ili redoslijedom popunjavanja elektronskih orbitala, kao što je gore prikazano za erbij.
• Također možete zapisati elektroničku konfiguraciju elementa zapisujući samo konfiguraciju valencije, koja je posljednja s i p podrazina. Tako će valentna konfiguracija antimona imati oblik 5s 5p.
• Jonah nije isti. S njima je puno teže. Preskočite dvije razine i slijedite isti obrazac ovisno o tome gdje ste započeli i koliki je broj elektrona.