Kimyasal elementlerin atomlarının elektronik konfigürasyonları. Bir atomun elektronik konfigürasyonu

Nasıl beste yapacağınızı öğrenin elektronik formül kimyasal element. Bu soru, söz konusu atomun yalnızca yapısı hakkında değil, aynı zamanda iddia edilen fiziksel ve kimyasal özellikleri hakkında da fikir verdiği için önemli ve alakalıdır.

Derleme kuralları

Bir kimyasal elementin grafik ve elektronik formülünü oluşturmak için atomun yapısı teorisi hakkında fikir sahibi olmak gerekir. Başlangıç ​​olarak, bir atomun iki ana bileşeni vardır: çekirdek ve negatif elektronlar. Çekirdek, yükü olmayan nötronları ve pozitif yükü olan protonları içerir.

Bir kimyasal elementin elektronik formülünün nasıl oluşturulacağını ve belirleneceğini tartışırken, çekirdekteki proton sayısını bulmak için Mendeleev'in periyodik sisteminin gerekli olduğunu not ediyoruz.

Sırayla bir elementin sayısı, çekirdeğindeki proton sayısına karşılık gelir. Atomun bulunduğu periyodun sayısı, elektronların bulunduğu enerji katmanlarının sayısını karakterize eder.

Elektrik yükü olmayan nötronların sayısını belirlemek için, seri numarasını (proton sayısını) bir elementin atomunun bağıl kütlesinden çıkarmak gerekir.

Talimat

Bir kimyasal elementin elektronik formülünün nasıl oluşturulacağını anlamak için, Klechkovsky tarafından formüle edilen alt seviyeleri negatif parçacıklarla doldurma kuralını göz önünde bulundurun.

Serbest orbitallerin sahip olduğu serbest enerji miktarına bağlı olarak, seviyeleri elektronlarla doldurma sırasını karakterize eden bir dizi çizilir.

Her yörünge, antiparalel dönüşlerde düzenlenmiş yalnızca iki elektron içerir.

Elektron kabuklarının yapısını ifade etmek için grafik formüller kullanılır. Kimyasal elementlerin atomlarının elektronik formülleri neye benziyor? Grafik seçenekleri nasıl yapılır? Bu sorular okul kimya dersinde yer almaktadır, bu yüzden üzerinde daha ayrıntılı olarak duracağız.

Grafik formüller derlenirken kullanılan belirli bir matris (temel) vardır. S-yörüngesi, iki elektronun birbirine zıt olarak yerleştirildiği yalnızca bir kuantum hücresi ile karakterize edilir. Grafiksel olarak oklarla gösterilirler. p orbitali için üç hücre tasvir edilmiştir, her biri ayrıca iki elektron içerir, d orbitalinde on elektron bulunur ve f on dört elektronla doludur.

Elektronik formül derleme örnekleri

Bir kimyasal elementin elektronik formülünün nasıl oluşturulacağıyla ilgili sohbete devam edelim. Örneğin manganez elementi için grafiksel ve elektronik bir formül yapmanız gerekiyor. İlk olarak, bu elementin periyodik sistemdeki konumunu belirleriz. Atom numarası 25'tir, yani bir atomda 25 elektron vardır. Manganez bir elementtir dördüncü periyot bu nedenle, dört enerji düzeyine sahiptir.

Bir kimyasal elementin elektronik formülü nasıl yazılır? Elementin işaretini ve sıra numarasını yazıyoruz. Klechkovsky kuralını kullanarak, elektronları enerji seviyeleri ve alt seviyelere dağıtırız. Her bir hücreye iki elektron kaydederek bunları sırasıyla birinci, ikinci ve üçüncü seviyede düzenleriz.

Sonra onları toplayarak 20 parça elde ediyoruz. Üç seviye tamamen elektronlarla doludur ve dördüncüde sadece beş elektron kalır. Her yörünge tipinin kendi enerji rezervine sahip olduğunu göz önünde bulundurarak, kalan elektronları 4s ve 3d alt seviyelerine dağıtıyoruz. Sonuç olarak, manganez atomu için tamamlanmış elektron grafik formülü aşağıdaki forma sahiptir:

1s2/2s2, 2p6/3s2, 3p6/4s2, 3d3

pratik değer

Elektron grafik formüllerinin yardımıyla, belirli bir kimyasal elementin değerliliğini belirleyen serbest (eşleşmemiş) elektronların sayısını açıkça görebilirsiniz.

Periyodik tabloda bulunan herhangi bir atomun elektronik grafik formüllerini oluşturabileceğiniz genelleştirilmiş bir eylem algoritması sunuyoruz.

İlk adım, periyodik tabloyu kullanarak elektron sayısını belirlemektir. Periyot numarası, enerji seviyelerinin sayısını gösterir.

Belirli bir gruba ait olmak, dış enerji seviyesinde bulunan elektronların sayısı ile ilişkilidir. Seviyeler, Klechkovsky kuralına göre doldurulan alt seviyelere bölünmüştür.

Çözüm

Periyodik tabloda yer alan herhangi bir kimyasal elementin değerlik yeteneklerini belirlemek için, atomunun elektron-grafik formülünü çizmek gerekir. Yukarıda verilen algoritma, görevle başa çıkmanıza, olası kimyasalları belirlemenize ve fiziki ozellikleri atom.

elektronlar

Atom kavramı, maddenin parçacıklarını belirtmek için antik dünyada ortaya çıktı. Yunanca'da atom "bölünemez" anlamına gelir.

İrlandalı fizikçi Stoney, deneylere dayanarak, elektriğin tüm kimyasal elementlerin atomlarında bulunan en küçük parçacıklar tarafından taşındığı sonucuna vardı. 1891'de Stoney, bu parçacıklara Yunanca'da "kehribar" anlamına gelen elektronlar adını vermeyi önerdi. Elektronun adını almasından birkaç yıl sonra İngiliz fizikçi Joseph Thomson ve Fransız fizikçi Jean Perrin elektronların negatif yük taşıdığını kanıtladılar. Bu, kimyada bir birim (-1) olarak alınan en küçük negatif yüktür. Thomson, elektronun hızını bile belirlemeyi başardı (bir elektronun yörüngedeki hızı, yörünge sayısı n ile ters orantılıdır. Yörüngelerin yarıçapları, yörünge sayısının karesiyle orantılı olarak büyür. Hidrojenin ilk yörüngesinde atom (n=1; Z=1), hızı ≈ 2,2 106 m/c yani ışık hızından yaklaşık yüz kat daha az c=3 108 m/s.) ve bir elektronun kütlesi ( bir hidrojen atomunun kütlesinden neredeyse 2000 kat daha azdır).

Bir atomdaki elektronların durumu

Bir atomdaki bir elektronun durumu belirli bir elektronun enerjisi ve bulunduğu alan hakkında bir dizi bilgi. Bir atomdaki bir elektronun hareket yörüngesi yoktur, yani sadece elektrondan söz edilebilir. çekirdeğin etrafındaki boşlukta bulunma olasılığı.

Çekirdeği çevreleyen bu boşluğun herhangi bir yerinde bulunabilir ve çeşitli konumlarının toplamı, belirli bir negatif yük yoğunluğuna sahip bir elektron bulutu olarak kabul edilir. Mecazi olarak, bu şu şekilde hayal edilebilir: Bir atomdaki bir elektronun konumunu bir fotoğraf bitişinde olduğu gibi saniyenin yüzde biri veya milyonda biri olarak fotoğraflamak mümkün olsaydı, o zaman bu tür fotoğraflardaki elektron noktalar olarak temsil edilirdi. Bu tür sayısız fotoğrafın üst üste bindirilmesi, bu noktaların çoğunun olacağı en yüksek yoğunluğa sahip bir elektron bulutunun resmiyle sonuçlanacaktır.

Elektronun bulunma olasılığının en yüksek olduğu atom çekirdeği etrafındaki boşluğa orbital denir. Yaklaşık içerir %90 e-bulut ve bu, elektronun zamanın yaklaşık %90'ının uzayın bu bölümünde olduğu anlamına gelir. Şekil ile ayırt edilir Şu anda bilinen 4 tür orbital Latince ile gösterilen s, p, d ve f harfleri. Grafik görüntüŞekilde elektron orbitallerinin bazı biçimleri gösterilmektedir.

Bir elektronun belirli bir yörüngedeki hareketinin en önemli özelliği, çekirdekle bağlantısının enerjisi. Benzer enerji değerlerine sahip elektronlar, tek bir elektron katmanı veya enerji seviyesi oluşturur. Enerji seviyeleri çekirdekten başlayarak numaralandırılır - 1, 2, 3, 4, 5, 6 ve 7.

Enerji seviyesinin sayısını gösteren bir tamsayı n, ana kuantum sayısı olarak adlandırılır. Belirli bir enerji seviyesini işgal eden elektronların enerjisini karakterize eder. Çekirdeğe en yakın olan birinci enerji seviyesindeki elektronlar en düşük enerjiye sahiptir. Birinci seviyenin elektronları ile karşılaştırıldığında, sonraki seviyelerin elektronları büyük miktarda enerji ile karakterize edilecektir. Sonuç olarak, dış seviyedeki elektronlar, atomun çekirdeğine en az güçlü şekilde bağlı olanlardır.

Enerji seviyesindeki en büyük elektron sayısı aşağıdaki formülle belirlenir:

N = 2n2,

burada N maksimum elektron sayısıdır; n, seviye numarası veya ana kuantum sayısıdır. Sonuç olarak, çekirdeğe en yakın ilk enerji seviyesi ikiden fazla elektron içeremez; ikincisinde - en fazla 8; üçüncü - en fazla 18; dördüncü - en fazla 32.

İkinci enerji seviyesinden (n = 2) başlayarak, seviyelerin her biri, çekirdekle bağlanma enerjisinde birbirinden biraz farklı olan alt seviyelere (alt tabakalar) ayrılır. Alt seviyelerin sayısı, ana kuantum sayısının değerine eşittir: birinci enerji seviyesinin bir alt seviyesi vardır; ikinci - iki; üçüncü - üç; dördüncü - dört alt seviye. Alt seviyeler de yörüngeler tarafından oluşturulur. Her değern, n'ye eşit olan orbitallerin sayısına karşılık gelir.

Alt seviyeler genellikle belirtilir latin harfleriyle, ayrıca oluştukları yörüngelerin şekli: s, p, d, f.

Protonlar ve nötronlar

Herhangi bir kimyasal elementin atomu küçücük bir atomla karşılaştırılabilir. Güneş Sistemi. Bu nedenle, E. Rutherford tarafından önerilen böyle bir atom modeline denir. gezegensel.

Atomun tüm kütlesinin yoğunlaştığı atom çekirdeği iki tür parçacıktan oluşur - protonlar ve nötronlar.

Protonlar, elektronların yüküne eşit, ancak zıt işaretli (+1) bir yüke ve bir hidrojen atomunun kütlesine eşit bir kütleye sahiptir (kimyada bir birim olarak kabul edilir). Nötronlar yük taşımazlar, nötrdürler ve kütleleri bir protonunkine eşittir.

Protonlar ve nötronlar topluca nükleonlar olarak adlandırılır (Latin çekirdeğinden - çekirdekten). Bir atomdaki proton ve nötron sayılarının toplamına kütle numarası denir.. Örneğin, bir alüminyum atomunun kütle numarası:

13 + 14 = 27

proton sayısı 13, nötron sayısı 14, kütle numarası 27

İhmal edilebilir olan elektronun kütlesi ihmal edilebileceğinden, atomun tüm kütlesinin çekirdekte yoğunlaştığı açıktır. Elektronlar e -'yi temsil eder.

çünkü atom elektriksel olarak nötr, bir atomdaki proton ve elektronların sayısının aynı olduğu da açıktır. Periyodik sistemde kendisine atanan kimyasal elementin seri numarasına eşittir. Bir atomun kütlesi, proton ve nötronların kütlesinden oluşur. Elementin seri numarasını (Z), yani proton sayısını ve proton ve nötron sayılarının toplamına eşit olan kütle numarasını (A) bilerek, nötron sayısını (N) kullanarak bulabilirsiniz. formül:

N=AZ

Örneğin, bir demir atomundaki nötron sayısı:

56 — 26 = 30

izotoplar

Aynı elementin çekirdek yükü aynı, kütle numaraları farklı olan atom çeşitlerine ne ad verilir? izotoplar. Doğada bulunan kimyasal elementler izotop karışımıdır. Yani karbonun kütlesi 12, 13, 14 olan üç izotopu vardır; oksijen - 16, 17, 18, vb. kütleye sahip üç izotop. Genellikle Periyodik Sistemde verilen bir kimyasal elementin bağıl atomik kütlesi, belirli bir elementin izotoplarının doğal bir karışımının atomik kütlelerinin ortalama değeridir. doğadaki göreceli içeriklerini hesaba katarlar. Kimyasal özelliklerÇoğu kimyasal elementin izotopları tamamen aynıdır. Bununla birlikte, hidrojen izotopları, nispi atomik kütlelerindeki dramatik kat artışı nedeniyle özelliklerde büyük farklılıklar gösterir; hatta onlara bireysel isimler ve kimyasal semboller verilmiştir.

İlk dönemin unsurları

Hidrojen atomunun elektronik yapısının şeması:

Atomların elektronik yapısının şemaları, elektronların elektronik katmanlar (enerji seviyeleri) üzerindeki dağılımını gösterir.

Hidrojen atomunun grafik elektronik formülü (elektronların enerji seviyeleri ve alt seviyeler üzerindeki dağılımını gösterir):

Atomların grafik elektronik formülleri, elektronların sadece seviyelerde ve alt seviyelerde değil, aynı zamanda yörüngelerde de dağılımını gösterir.

Bir helyum atomunda ilk elektron katmanı tamamlanmıştır - 2 elektronu vardır. Hidrojen ve helyum s elementleridir; bu atomlar için s-yörüngesi elektronlarla doludur.

İkinci periyodun tüm unsurları ilk elektron tabakası doldurulur, ve elektronlar ikinci elektron katmanının s- ve p-orbitallerini en az enerji ilkesine (önce s ve sonra p) ve Pauli ve Hund kurallarına göre doldurur.

Neon atomunda ikinci elektron katmanı tamamlandı - 8 elektronu var.

Üçüncü periyodun elementlerinin atomları için, birinci ve ikinci elektron katmanları tamamlanır, böylece elektronların 3s-, 3p- ve 3d-alt seviyelerini işgal edebildiği üçüncü elektron katmanı doldurulur.

Magnezyum atomunda 3s elektron orbitali tamamlanır. Na ve Mg s elementleridir.

Alüminyum ve müteakip elementler için 3p alt seviyesi elektronlarla doludur.

Üçüncü periyodun elemanları doldurulmamış 3 boyutlu yörüngelere sahiptir.

Al'den Ar'a kadar tüm elementler p-elementlerdir. s- ve p-elementleri Periyodik sistemdeki ana alt grupları oluşturur.

Dördüncü - yedinci dönemlerin unsurları

Potasyum ve kalsiyum atomlarında dördüncü bir elektron tabakası belirir, 4s alt seviyesi 3d alt seviyesinden daha az enerjiye sahip olduğu için doldurulur.

K, Ca - ana alt gruplara dahil olan s elementleri. Sc'den Zn'ye atomlar için, 3d alt seviyesi elektronlarla doludur. Bunlar 3 boyutlu öğelerdir. İkincil alt gruplara dahil edilirler, ön-dış elektron tabakası dolguludurlar, geçiş elementleri olarak adlandırılırlar.

Krom ve bakır atomlarının elektron kabuklarının yapısına dikkat edin. Onlarda, 4s-'den 3d-alt seviyesine bir elektronun "arızası" meydana gelir ve bu, ortaya çıkan elektronik konfigürasyonlar 3d 5 ve 3d 10'un daha yüksek enerji kararlılığı ile açıklanır:

Çinko atomunda üçüncü elektron katmanı tamamlanmıştır - tüm 3s, 3p ve 3d alt seviyeleri doldurulmuştur, üzerlerinde toplamda 18 elektron vardır. Çinkoyu takip eden elementlerde dördüncü elektron tabakası, 4p alt seviyesi dolmaya devam eder.

Ga'dan Kr'ye kadar olan elementler p elementleridir.

Kripton atomunun dış tabakası (dördüncü) tamamlandı ve 8 elektrona sahip. Ancak dördüncü elektron katmanında yalnızca 32 elektron olabilir; kripton atomunun 4d- ve 4f-alt seviyeleri hala doldurulmamıştır Beşinci periyodun elemanları alt seviyeleri aşağıdaki sırayla doldurmaktadır: 5s - 4d - 5p. Ayrıca " ile ilgili istisnalar da vardır. arıza» elektronlar, y 41 Nb, 42 Mo, 44 ​​​​Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.

Altıncı ve yedinci periyotlarda, f-elemanları, yani üçüncü dış elektronik katmanın sırasıyla 4f- ve 5f-alt seviyelerinin doldurulduğu elementler ortaya çıkar.

4f elementlerine lantanitler denir.

5f elementlerine aktinitler denir.

Altıncı periyodun elementlerinin atomlarındaki elektronik alt seviyelerin doldurulma sırası: 55 Cs ve 56 Ba - 6s elementleri; 57 La … 6s 2 5d x - 5d elemanı; 58 Ce - 71 Lu - 4f elementleri; 72 Hf - 80 Hg - 5d elementler; 81 T1 - 86 Rn - 6d elemanlar. Ancak burada bile, elektronik orbitallerin doldurulma sırasının "ihlal edildiği" unsurlar vardır; bu, örneğin, yarı ve tamamen doldurulmuş f-alt seviyelerinin, yani nf 7 ve nf 14'ün daha büyük enerji kararlılığı ile ilişkilidir. Atomun hangi alt seviyesinin en son elektronlarla dolu olduğuna bağlı olarak, tüm elementler dört elektronik aileye veya bloğa ayrılır:

• s-elemanları. Atomun dış seviyesinin s-alt seviyesi elektronlarla doludur; s elementleri, hidrojen, helyum ve I ve II gruplarının ana alt gruplarının elementlerini içerir.

• p-elemanları. Atomun dış seviyesinin p-alt seviyesi elektronlarla doludur; p-elemanları, III-VIII gruplarının ana alt gruplarının unsurlarını içerir.

• d-elemanları. Atomun dış öncesi seviyesinin d-alt seviyesi elektronlarla doludur; d-elemanları, I-VIII gruplarının ikincil alt gruplarının unsurlarını, yani s- ve p-elemanları arasında yer alan büyük periyotların ara onyıllarının unsurlarını içerir. Bunlara geçiş elemanları da denir.

• f-elemanları. Atomun üçüncü dış seviyesinin f-alt seviyesi elektronlarla doludur; bunlar lantanitleri ve antinoidleri içerir.

1925'te İsviçreli fizikçi W. Pauli, bir yörüngedeki bir atomda, zıt (antiparalel) dönüşlere sahip (İngilizceden çevrilmiş - "iğ"), yani koşullu olarak hayal edilebilecek bu tür özelliklere sahip ikiden fazla elektron olamayacağını tespit etti. bir elektronun hayali ekseni etrafında dönüşü: saat yönünde veya saat yönünün tersine.

Bu ilke denir Pauli ilkesi. Yörüngede bir elektron varsa, o zaman eşlenmemiş, iki varsa, bunlar eşleştirilmiş elektronlardır, yani zıt dönüşlere sahip elektronlardır. Şekil, enerji seviyelerinin alt seviyelere bölünmesini ve bunların doldurulma sırasını gösteren bir diyagramı göstermektedir.

Çoğu zaman, atomların elektron kabuklarının yapısı, enerji veya kuantum hücreleri kullanılarak tasvir edilir - sözde grafik elektronik formüller yazarlar. Bu kayıt için aşağıdaki gösterim kullanılır: her kuantum hücresi, bir yörüngeye karşılık gelen bir hücre ile gösterilir; her elektron, dönüş yönüne karşılık gelen bir okla gösterilir. Grafiksel bir elektronik formül yazarken iki kural hatırlanmalıdır: Pauli ilkesi ve F. Hund kuralı, hangi elektronların serbest hücreleri işgal ettiğine göre, her seferinde bir tane ve aynı zamanda aynı dönüş değerine sahiptir ve ancak o zaman çiftleşir, ancak dönüşler, Pauli ilkesine göre, zaten zıt yönde olacaktır.

Hund kuralı ve Pauli ilkesi

Hund kuralı- belirli bir alt katmanın yörüngelerini doldurma sırasını belirleyen ve şu şekilde formüle edilen kuantum kimyasının kuralı: spinin toplam değeri, bu alt katmanın elektronlarının kuantum sayısı maksimum olmalıdır. 1925 yılında Friedrich Hund tarafından formüle edilmiştir.

Bu, alt katmanın her bir orbitalinde önce bir elektronun doldurulduğu ve ancak doldurulmamış orbitaller tükendikten sonra bu orbital üzerine ikinci bir elektronun eklendiği anlamına gelir. Bu durumda, bir yörüngede çift (iki elektronlu bir bulut oluşturan) zıt işaretin yarı tamsayı dönüşlerine sahip iki elektron vardır ve sonuç olarak yörüngenin toplam dönüşü sıfıra eşit olur.

diğer ifadeler: Enerjinin altında, iki koşulun sağlandığı atomik terim bulunur.

1. Çokluk maksimumdur
2. Çokluklar çakıştığında, toplam yörünge momentumu L maksimumdur.

Bu kuralı, p-alt seviyesinin yörüngelerini doldurma örneğini kullanarak inceleyelim. P- ikinci periyodun elemanları (yani bordan neona (aşağıdaki şemada yatay çizgiler yörüngeleri, dikey oklar elektronları ve okun yönü dönüşün yönünü gösterir).

Klechkovsky'nin kuralı

Klechkovsky'nin kuralı - atomlardaki toplam elektron sayısı arttıkça (çekirdeklerinin yüklerinde veya kimyasal elementlerin sıra sayılarında bir artışla birlikte), atomik orbitaller, daha yüksek enerjili orbitallerdeki elektronların görünümüne bağlı olacak şekilde doldurulur. asıl kuantum sayısı n ve diğer tüm kuantum sayılarına bağlı değildir l'den olanlar da dahil olmak üzere sayılar. Fiziksel olarak bu, hidrojen benzeri bir atomda (elektronlar arası itme olmadığında) bir elektronun yörünge enerjisinin yalnızca elektron yükü yoğunluğunun çekirdekten uzamsal uzaklığı ile belirlendiği ve hareketinin özelliklerine bağlı olmadığı anlamına gelir. çekirdek alanında.

Klechkovsky'nin ampirik kuralı ve yalnızca aynı türden iki durumda ortaya çıkan atomik orbitallerin biraz çelişkili gerçek enerji dizisinin dizi dizisi dizisi: Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt atomları için, Au, dış katmanın s - alt seviyesinden önceki katmanın d-alt seviyesine sahip bir elektronun “başarısızlığı” vardır, bu da atomun enerjik olarak daha kararlı bir durumuna yol açar, yani: yörünge 6'yı iki ile doldurduktan sonra elektronlar S

Bir elementin elektronik formülünü derlemek için algoritma:

1. Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunu D.I. kullanarak bir atomdaki elektron sayısını belirleyin. Mendeleev.

2. Elementin bulunduğu periyot sayısına göre enerji seviyelerinin sayısını belirleyin; son elektronik seviyedeki elektronların sayısı grup numarasına karşılık gelir.

3. Seviyeleri alt seviyelere ve orbitallere ayırın ve orbitalleri doldurma kurallarına uygun olarak bunları elektronlarla doldurun:

İlk seviyede maksimum 2 elektron olduğu unutulmamalıdır. 1s2, ikinci - maksimum 8 (iki S ve altı R: 2s 2 2p 6), üçüncü - maksimum 18 (iki S, altı P ve on d: 3s 2 3p 6 3d 10).

• Ana kuantum sayısı N minimum olmalıdır.
• İlk önce dolduruldu S- alt düzey, o zaman p-, d-b f- alt seviyeler.
• Elektronlar, orbitalleri artan yörünge enerjisi sırasına göre doldurur (Klechkovsky kuralı).
• Alt seviyede, elektronlar önce serbest yörüngeleri birer birer işgal eder ve ancak bundan sonra çiftler oluştururlar (Hund kuralı).
• Bir yörüngede ikiden fazla elektron olamaz (Pauli prensibi).

Örnekler.

1. Azotun elektronik formülünü oluşturun. Azot periyodik tabloda 7 numaradır.

2. Argonun elektronik formülünü oluşturun. Periyodik tabloda argon 18 numaradadır.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6.

3. Kromun elektronik formülünü oluşturun. Periyodik tabloda krom 24 numaradır.

1 saniye 2 2 saniye 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3 boyutlu 5

Çinkonun enerji diyagramı.

4. Çinkonun elektronik formülünü oluşturun. Periyodik tabloda çinko 30 numaradır.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10

Elektronik formülün bir kısmının, yani 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6'nın argonun elektronik formülü olduğuna dikkat edin.

Çinkonun elektronik formülü şu şekilde gösterilebilir.

Atomun bileşimi.

Bir atom oluşur atom çekirdeği Ve elektron kabuğu.

Bir atomun çekirdeği protonlardan oluşur ( p+) ve nötronlar ( N 0). Çoğu hidrojen atomunun tek bir proton çekirdeği vardır.

proton sayısı N(p+) nükleer yüke eşittir ( Z) ve doğal element dizisindeki (ve periyodik element sistemindeki) elementin sıra numarası.

N(P +) = Z

Nötron sayısının toplamı N(N 0), sadece harfle gösterilir N ve proton sayısı Z isminde kütle Numarası ve harfle işaretlenir A.

A = Z + N

Bir atomun elektron kabuğu, çekirdeğin etrafında hareket eden elektronlardan oluşur ( e -).

elektron sayısı N(e-) nötr bir atomun elektron kabuğundaki proton sayısı eşittir Z onun çekirdeğinde.

Bir protonun kütlesi yaklaşık olarak bir nötronun kütlesine ve bir elektronun kütlesinin 1840 katına eşittir, dolayısıyla bir atomun kütlesi pratik olarak çekirdeğin kütlesine eşittir.

Atomun şekli küreseldir. Çekirdeğin yarıçapı, atomun yarıçapından yaklaşık 100.000 kat daha küçüktür.

Kimyasal element- aynı nükleer yüke sahip (çekirdekte aynı sayıda proton ile) atom türü (atom kümesi).

İzotop- çekirdekte aynı sayıda nötron bulunan bir elementin atomları kümesi (veya çekirdekte aynı sayıda proton ve aynı sayıda nötron bulunan bir atom türü).

Farklı izotoplar, atomlarının çekirdeğindeki nötron sayısı bakımından birbirinden farklıdır.

Tek bir atom veya izotopun tanımı: (E - element sembolü), örneğin: .

Atomun elektron kabuğunun yapısı

atomik yörünge bir atomdaki bir elektronun durumudur. Yörünge sembolü - . Her yörünge bir elektron bulutuna karşılık gelir.

Temel (uyarılmamış) durumdaki gerçek atomların yörüngeleri dört tiptir: S, P, D Ve F.

elektronik bulut- bir elektronun yüzde 90 (veya daha fazla) olasılıkla bulunabileceği uzay kısmı.

Not: bazen "atomik yörünge" ve "elektron bulutu" kavramları ayırt edilmez ve her ikisine de "atomik yörünge" denir.

Bir atomun elektron kabuğu katmanlıdır. elektronik katman aynı büyüklükteki elektron bulutlarından oluşur. Bir katman formunun yörüngeleri elektronik ("enerji") seviyesi, enerjileri hidrojen atomu için aynı, ancak diğer atomlar için farklıdır.

Aynı seviyedeki yörüngeler, elektronik (enerji) alt seviyeler:
S- alt seviye (birinden oluşur S-yörüngeler), sembol - .
P alt düzey (üç bölümden oluşur P
D alt düzey (beş bölümden oluşur D-yörüngeler), sembol - .
F alt seviye (yediden oluşur F-yörüngeler), sembol - .

Aynı alt seviyedeki orbitallerin enerjileri aynıdır.

Alt seviyeleri belirlerken, katmanın numarası (elektronik seviye) alt seviye sembolüne eklenir, örneğin: 2 S, 3P, 5D araç S- ikinci seviyenin alt seviyesi, P- üçüncü seviyenin alt seviyesi, D- beşinci seviyenin alt seviyesi.

Bir düzeydeki toplam alt düzey sayısı, düzey sayısına eşittir N. Bir seviyedeki toplam yörünge sayısı N 2. Buna göre, toplam sayısı bir katmandaki bulutlar da N 2 .

Tanımlamalar: - serbest yörünge (elektronsuz), - eşleştirilmemiş elektronlu yörünge, - elektron çiftli yörünge (iki elektronlu).

Elektronların bir atomun yörüngelerini doldurma sırası, üç doğa yasası tarafından belirlenir (formülasyonlar basitleştirilmiş bir şekilde verilmiştir):

1. En az enerji ilkesi - elektronlar, orbitallerin artan enerjisine göre orbitalleri doldurur.

2. Pauli ilkesi - bir yörüngede ikiden fazla elektron olamaz.

3. Hund kuralı - alt seviyede, elektronlar önce serbest yörüngeleri (birer birer) doldurur ve ancak bundan sonra elektron çiftleri oluştururlar.

Elektronik düzeydeki (veya elektronik katmandaki) toplam elektron sayısı 2'dir. N 2 .

Alt seviyelerin enerjiye göre dağılımı şu şekilde ifade edilir (artan enerji sırasına göre):

1S, 2S, 2P, 3S, 3P, 4S, 3D, 4P, 5S, 4D, 5P, 6S, 4F, 5D, 6P, 7S, 5F, 6D, 7P ...

Görsel olarak, bu sıra enerji diyagramı ile ifade edilir:

Bir atomun elektronlarının seviyelere, alt seviyelere ve yörüngelere (bir atomun elektronik konfigürasyonu) göre dağılımı, bir elektronik formül, bir enerji diyagramı veya daha basit bir şekilde elektronik katmanların bir diyagramı ("elektronik diyagram") olarak gösterilebilir. .

Atomların elektronik yapısına örnekler:

değerlik elektronları- kimyasal bağların oluşumunda yer alabilen bir atomun elektronları. Herhangi bir atom için, bunların hepsi dış elektronlar artı enerjisi dış elektronlardan daha büyük olan ön-dış elektronlardır. Örneğin: Ca atomunun 4 dış elektronu vardır. S 2, onlar da değerliktir; Fe atomunun dış elektronları vardır - 4 S 2 ama 3 tane var D 6, dolayısıyla demir atomunun 8 değerlik elektronu vardır. Kalsiyum atomunun değerlik elektronik formülü 4'tür. S 2 ve demir atomları - 4 S 2 3D 6 .

D. I. Mendeleev'in kimyasal elementlerinin periyodik sistemi
(kimyasal elementlerin doğal sistemi)

Kimyasal elementlerin periyodik kanunu(modern formülasyon): kimyasal elementlerin özelliklerinin yanı sıra basit ve karmaşık maddeler onlar tarafından oluşturulan, atom çekirdeğinden gelen yükün değerine periyodik olarak bağımlıdır.

periyodik sistem- periyodik yasanın grafiksel ifadesi.

Doğal kimyasal element aralığı- atomlarının çekirdeğindeki proton sayısındaki artışa göre veya aynı olan, bu atomların çekirdeklerinin yüklerindeki artışa göre düzenlenmiş bir dizi kimyasal element. Bu serideki bir elementin seri numarası, bu elementin herhangi bir atomunun çekirdeğindeki proton sayısına eşittir.

Kimyasal elementler tablosu, doğal kimyasal element serilerini "keserek" oluşturulur. dönemler(tablonun yatay sıraları) ve atomların benzer elektronik yapısına sahip elementlerin gruplandırılması (tablonun dikey sütunları).

Öğelerin gruplar halinde nasıl birleştirildiğine bağlı olarak, bir tablo uzun dönem(aynı sayıda ve değerlik elektron tipine sahip elementler gruplar halinde toplanır) ve kısa vadeli(aynı sayıda değerlik elektronuna sahip elementler gruplar halinde toplanır).

Kısa dönem tablosunun grupları alt gruplara ayrılır ( ana Ve yan etkiler), uzun dönem tablosunun gruplarıyla çakışıyor.

Aynı periyottaki elementlerin tüm atomları, periyot sayısına eşit, aynı sayıda elektron katmanına sahiptir.

Dönemlerdeki element sayısı: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32. Sekizinci dönemin elementlerinin çoğu yapay olarak elde edildi, bu dönemin son elementleri henüz sentezlenmedi. İlk hariç tüm periyotlar bir alkali metal oluşturucu element (Li, Na, K, vb.) ile başlar ve soy gaz oluşturan bir element (He, Ne, Ar, Kr, vb.) ile biter.

Kısa dönem tablosunda - her biri iki alt gruba (ana ve ikincil) ayrılan sekiz grup, uzun dönem tablosunda - Romen rakamlarıyla A veya B harfleriyle numaralandırılmış on altı grup, örneğin: IA, IIIB, VIA, VIIB. Uzun dönem tablosunun Grup IA'sı, kısa dönem tablosunun birinci grubunun ana alt grubuna karşılık gelir; grup VIIB - yedinci grubun ikincil alt grubu: geri kalanı - benzer şekilde.

Kimyasal elementlerin özellikleri doğal olarak gruplara ve periyotlara göre değişir.

Dönemler halinde (artan seri numarası ile)

• nükleer yük artar
• dış elektronların sayısı artar,
• atomların yarıçapı azalır,
• elektronların çekirdek ile bağ kuvveti artar (iyonlaşma enerjisi),
• elektronegatiflik artar.
• geliştirilmiş oksidatif özellikler basit maddeler("metalik olmayan"),
• basit maddelerin indirgeyici özellikleri ("metallik") zayıflar,
• hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin temel karakterini zayıflatır,
• hidroksitlerin ve buna karşılık gelen oksitlerin asidik karakteri artar.

Gruplar halinde (artan seri numarası ile)

• nükleer yük artar
• atomların yarıçapı artar (yalnızca A gruplarında),
• elektronlar ve çekirdek arasındaki bağın kuvveti azalır (iyonlaşma enerjisi; sadece A gruplarında),
• elektronegatiflik azalır (sadece A gruplarında),
• basit maddelerin oksitleyici özelliklerini zayıflatmak ("metalik olmayan"; yalnızca A gruplarında),
• basit maddelerin indirgeme özellikleri artırılır ("metallik"; yalnızca A gruplarında),
• hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin temel karakteri artar (sadece A gruplarında),
• hidroksitlerin ve karşılık gelen oksitlerin asidik doğası zayıflar (sadece A gruplarında),
• hidrojen bileşiklerinin stabilitesi azalır (indirgeme aktiviteleri artar; sadece A gruplarında).

Konuyla ilgili görevler ve testler "Konu 9. "Atomun yapısı. D. I. Mendeleev'in (PSCE) periyodik yasası ve kimyasal elementlerin periyodik sistemi".

• Periyodik Kanun - Periyodik yasa ve atomların yapısı 8–9. Sınıflar
  Bilmelisiniz: yörüngeleri elektronlarla doldurma yasaları (en az enerji ilkesi, Pauli ilkesi, Hund kuralı), periyodik element sisteminin yapısı.

  Aşağıdakileri yapabilmelisiniz: bir elementin periyodik sistemdeki konumuna göre bir atomun kompozisyonunu belirleyebilir ve tersine, periyodik sistemdeki bir elementi kompozisyonunu bilerek bulabilir; yapı şemasını, bir atomun, iyonun elektronik konfigürasyonunu tasvir edin ve tersine, şemadan ve elektronik konfigürasyondan PSCE'deki bir kimyasal elementin konumunu belirleyin; elementi ve oluşturduğu maddeleri PSCE'deki konumuna göre karakterize eder; Periyodik sistemin bir periyodu ve bir ana alt grubu içinde atomların yarıçaplarındaki, kimyasal elementlerin ve oluşturdukları maddelerin özelliklerini belirler.

  örnek 1Üçüncü elektronik seviyedeki orbitallerin sayısını belirleyin. Nedir bu orbitaller?
  Yörünge sayısını belirlemek için formülü kullanırız. N yörüngeler = N 2 , nerede N- seviye numarası. N orbitaller = 3 2 = 9. Bir 3 S-, üç 3 P- ve beş 3 D-yörüngeler.

  Örnek 2 Hangi elementin elektronik formülü 1 olan atomu belirleyin S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 1 .
  Hangi element olduğunu belirlemek için, atomdaki toplam elektron sayısına eşit olan seri numarasını bulmanız gerekir. İÇİNDE bu durum: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13. Bu alüminyumdur.

  İhtiyacınız olan her şeyin öğrenildiğinden emin olduktan sonra görevlere geçin. Başarılar dileriz.

  
  Önerilen literatür:
  • O. S. Gabrielyan ve diğerleri Kimya, 11. sınıf. M., Bustard, 2002;
  • G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kimya 11 hücreleri. M., Eğitim, 2001.

Elektronik konfigürasyon bir atom, elektron orbitallerinin sayısal bir temsilidir. Elektron orbitalleri alanlardır çeşitli şekiller, elektronun matematiksel olarak muhtemel olduğu atom çekirdeğinin etrafında bulunur. Elektronik konfigürasyon, okuyucuya bir atomun kaç elektron orbitali olduğunu hızlı ve kolay bir şekilde söylemenin yanı sıra her bir orbitaldeki elektron sayısını belirlemeye yardımcı olur. Bu makaleyi okuduktan sonra, elektronik konfigürasyonları derleme yönteminde ustalaşacaksınız.

Adımlar

D. I. Mendeleev'in periyodik sistemini kullanarak elektronların dağılımı

Atomunuzun atom numarasını bulun. Her atom, kendisiyle ilişkili belirli sayıda elektrona sahiptir. Periyodik tabloda atomunuzun sembolünü bulun. Atom numarası bir tamsayıdır pozitif sayı 1'den başlayarak (hidrojen için) ve sonraki her atom için bir artan. Atom numarası, bir atomdaki protonların sayısıdır ve bu nedenle aynı zamanda sıfır yüklü bir atomdaki elektronların sayısıdır.

Bir atomun yükünü belirleyin. Nötr atomlar, periyodik tabloda gösterilenlerle aynı sayıda elektrona sahip olacaktır. Bununla birlikte, yüklü atomlar, yüklerinin büyüklüğüne bağlı olarak daha fazla veya daha az elektrona sahip olacaktır. Yüklü bir atomla çalışıyorsanız, elektronları şu şekilde toplayın veya çıkarın: her negatif yük için bir elektron ekleyin ve her pozitif yük için bir elektron çıkarın.

• Örneğin, -1 yüklü bir sodyum atomu fazladan bir elektrona sahip olacaktır. Ek olarak temel atom numarası 11'e. Diğer bir deyişle, bir atomun toplam 12 elektronu olacaktır.
• Eğer Konuşuyoruz+1 yüklü bir sodyum atomu hakkında, 11 numaralı temel atomdan bir elektron çıkarılmalıdır. Yani atomun 10 elektronu olacak.

1. Orbitallerin temel listesini ezberleyin. Bir atomdaki elektron sayısı arttıkça, belirli bir sıraya göre atomun elektron kabuğunun çeşitli alt seviyelerini doldururlar. Doldurulduğunda elektron kabuğunun her bir alt seviyesi çift sayıda elektron içerir. Aşağıdaki alt düzeyler vardır:

   Elektronik yapılandırma kaydını anlayın. Elektronik konfigürasyonlar, her bir yörüngedeki elektron sayısını açıkça yansıtmak için yazılmıştır. Orbitaller, her bir orbitaldeki atom sayısı, orbital adının sağına bir üst simge olarak yazılacak şekilde sırayla yazılır. Tamamlanan elektronik konfigürasyon, bir dizi alt düzey gösterimi ve üst simge biçimine sahiptir.

   • Örneğin, en basit elektronik konfigürasyon şöyledir: 1s 2 2s 2 2p 6 . Bu konfigürasyon, 1s alt seviyesinde iki elektron, 2s alt seviyesinde iki elektron ve 2p alt seviyesinde altı elektron olduğunu gösterir. 2 + 2 + 6 = toplamda 10 elektron. Bu, nötr neon atomunun elektronik konfigürasyonudur (neon atom numarası 10'dur).

2. Yörüngelerin sırasını hatırla. Elektron orbitallerinin artan elektron kabuğu sayısına göre numaralandırıldığını, ancak artan enerji düzenine göre düzenlendiğini unutmayın. Örneğin, dolu bir 4s 2 yörüngesi, kısmen dolu veya dolu bir 3d 10'dan daha az enerjiye (veya daha az hareketliliğe) sahiptir, bu nedenle önce 4s yörüngesi yazılır. Orbitallerin sırasını öğrendikten sonra, onları atomdaki elektron sayısına göre kolayca doldurabilirsiniz. Orbitallerin doldurulma sırası şu şekildedir: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7s.

   • Tüm orbitallerin dolu olduğu bir atomun elektronik konfigürasyonu aşağıdaki forma sahip olacaktır: 10 7p 6
   • Yukarıdaki gösterimin, tüm yörüngeler dolduğunda, Periyodik Tablodaki en yüksek numaralı atom olan Uuo (ununoctium) 118 elementinin elektron konfigürasyonu olduğuna dikkat edin. Bu nedenle, bu elektronik konfigürasyon, nötr yüklü bir atomun şu anda bilinen tüm elektronik alt seviyelerini içerir.

3. Orbitalleri atomunuzdaki elektron sayısına göre doldurun.Örneğin, nötr bir kalsiyum atomunun elektronik konfigürasyonunu yazmak istiyorsak, periyodik tablodaki atom numarasına bakarak başlamalıyız. Atom numarası 20'dir, bu nedenle 20 elektronlu bir atomun konfigürasyonunu yukarıdaki sıraya göre yazacağız.

   • Yirminci elektrona ulaşana kadar orbitalleri yukarıdaki sırayla doldurun. İlk 1s orbitalinde iki elektron olacak, 2s orbitalinde iki elektron olacak, 2p orbitalinde altı elektron olacak, 3s orbitalinde iki elektron olacak, 3p orbitalinde 6 olacak ve 4s orbitalinde 2 (2 + 2 +) olacak 6 +2 +6 + 2 = 20 .) Başka bir deyişle, kalsiyumun elektronik konfigürasyonu şu şekildedir: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
   • Orbitallerin artan enerji düzeninde olduğuna dikkat edin. Örneğin, 4. enerji seviyesine geçmeye hazır olduğunuzda, önce 4s orbitalini yazın ve Daha sonra 3 boyutlu. Dördüncü enerji seviyesinden sonra, aynı düzenin tekrarlandığı beşinci seviyeye geçersiniz. Bu sadece üçüncü enerji seviyesinden sonra olur.

4. Periyodik tabloyu görsel bir ipucu olarak kullanın. Muhtemelen, periyodik tablonun şeklinin, elektronik konfigürasyonlardaki elektronik alt seviyelerin sırasına karşılık geldiğini zaten fark etmişsinizdir. Örneğin, soldan ikinci sütundaki atomlar her zaman "s 2" ile biterken, ince orta bölümün sağ kenarındaki atomlar her zaman "d 10" ile biter vb. Orbitallere eklediğiniz sıra tablodaki konumunuza karşılık geldiğinden, konfigürasyonları yazmak için görsel bir kılavuz olarak periyodik tabloyu kullanın. Aşağıya bakınız:

   • Özellikle, en soldaki iki sütun elektronik konfigürasyonları s-orbitallerde biten atomları içerir, tablonun sağ bloğu konfigürasyonları p-orbitallerde ve atomların altında f-orbitallerde biten atomları içerir.
   • Örneğin, klorun elektronik konfigürasyonunu yazarken şöyle düşünün: "Bu atom, periyodik tablonun üçüncü satırında (veya "periyodunda") yer almaktadır. Ayrıca, p orbital bloğunun beşinci grubunda yer almaktadır. periyodik tablonun Bu nedenle, elektronik konfigürasyonu ile sona erecektir..3p 5
   • Tablonun d ve f yörünge bölgelerindeki elementlerin bulundukları döneme karşılık gelmeyen enerji seviyelerine sahip olduğuna dikkat edin. Örneğin, d-orbitallere sahip bir element bloğunun ilk sırası, 4. periyotta yer almasına rağmen 3d orbitallere karşılık gelir ve f-orbitallere sahip elementlerin ilk sırası, olmasına rağmen 4f orbitaline karşılık gelir. 6. periyotta yer almaktadır.

5. Uzun elektronik konfigürasyonlar yazmak için kullanılan kısaltmaları öğrenin. Periyodik tablonun sağ tarafında bulunan atomlara denir. soy gazlar. Bu elementler kimyasal olarak çok kararlıdır. Uzun elektronik konfigürasyonları yazma sürecini kısaltmak için, atomunuzdan daha az elektrona sahip en yakın asil gazın kimyasal sembolünü köşeli parantez içinde yazmanız ve ardından sonraki yörünge seviyelerinin elektronik konfigürasyonunu yazmaya devam etmeniz yeterlidir. Aşağıya bakınız:

   • Bu kavramı anlamak için örnek bir konfigürasyon yazmak faydalı olacaktır. Soy gaz kısaltmasını kullanarak çinkonun (atom numarası 30) konfigürasyonunu yazalım. Tam çinko konfigürasyonu şöyle görünür: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 . Ancak 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6'nın bir soy gaz olan argonun elektronik konfigürasyonu olduğunu görüyoruz. Basitçe çinkonun elektronik konfigürasyon kısmını köşeli parantez (.) içindeki argonun kimyasal sembolü ile değiştirin.
   • Yani, kısaltılmış biçimde yazılan çinkonun elektronik konfigürasyonu şöyledir: 4s 2 3d 10 .
   • Bir asil gazın, örneğin argonun elektronik konfigürasyonunu yazıyorsanız, yazamayacağınıza dikkat edin! Bu elementin önünde soy gazın kısaltması kullanılmalıdır; argon için neon () olacaktır.

   ADOMAH Periyodik Tablosunu Kullanma

   1. ADOMAH periyodik tablosunda ustalaşın. Bu method elektronik konfigürasyon kayıtları ezberleme gerektirmez, ancak dönüştürülmüş bir periyodik tablonun varlığını gerektirir, çünkü geleneksel masa Mendeleev, dördüncü periyottan başlayarak, periyot numarası elektron kabuğuna karşılık gelmiyor. Bilim adamı Valery Zimmerman tarafından tasarlanan özel bir periyodik tablo türü olan ADOMAH periyodik tablosunu bulun. Kısa bir internet araması ile bulmak kolaydır.

      • ADOMAH periyodik tablosunda, yatay sıralar halojenler, asal gazlar, alkali metaller, toprak alkali metaller gibi element gruplarını temsil eder. Dikey sütunlar elektronik seviyelere karşılık gelir ve sözde "kademeli" (çapraz çizgiler birbirine bağlanır s,p,d blokları ve f) dönemlere karşılık gelir.
      • Helyum, hidrojene taşınır, çünkü bu elementlerin her ikisi de 1s yörüngesiyle karakterize edilir. Periyot blokları (s,p,d ve f) sağ tarafta gösterilir ve alt kısımda seviye numaraları verilir. Elementler, 1'den 120'ye kadar numaralandırılmış kutularda temsil edilir. Bu sayılar, elementleri temsil eden olağan atom numaralarıdır. Toplam nötr bir atomdaki elektronlar.

   2. ADOMAH tablosunda atomunuzu bulun. Bir elementin elektronik konfigürasyonunu yazmak için ADOMAH periyodik tablosunda sembolünü bulun ve daha yüksek atom numarasına sahip tüm elementlerin üzerini çizin. Örneğin, erbiyumun (68) elektronik konfigürasyonunu yazmanız gerekiyorsa, 69'dan 120'ye kadar tüm elemanların üzerini çizin.

      • Tablonun tabanındaki 1'den 8'e kadar olan sayılara dikkat edin. Bunlar elektronik seviye numaraları veya sütun numaralarıdır. Yalnızca üstü çizili öğeler içeren sütunları yok sayın. Erbium için 1,2,3,4,5 ve 6 numaralı sütunlar kalır.

   3. Öğenize kadar yörünge alt seviyelerini sayın. Tablonun sağında gösterilen blok sembollerine (s, p, d ve f) ve altta gösterilen sütun numaralarına bakarak, bloklar arasındaki çapraz çizgileri yok sayın ve sütunları blok sütunlara bölün ve bunları listeleyin. aşağıdan yukarıya doğru sıralayın. Ve yine, tüm öğelerin üzerinin çizildiği blokları dikkate almayın. Sütun bloklarını, sütun numarasından başlayarak ve ardından blok sembolünden başlayarak yazın, böylece: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (erbium için).

      • Lütfen dikkat: Yukarıdaki elektronik konfigürasyon Er, elektronik alt düzey numarasının artan düzeninde yazılır. Orbitallerin doldurulma sırasına göre de yazılabilir. Bunu yapmak için, sütun bloklarını yazarken sütunları değil, aşağıdan yukarıya basamakları izleyin: 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. Her elektronik alt seviye için elektronları sayın. Her bir sütun bloğundaki, her bir öğeden bir elektron ekleyerek üstü çizilmemiş öğeleri sayın ve numaralarını her sütun bloğu için blok sembolünün yanına şu şekilde yazın: 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 . Örneğimizde bu, erbiyumun elektronik konfigürasyonudur.

   5. Yanlış elektronik konfigürasyonların farkında olun. Temel enerji durumu olarak da adlandırılan en düşük enerji durumundaki atomların elektronik konfigürasyonlarıyla ilgili on sekiz tipik istisna vardır. itaat etmiyorlar Genel kural sadece elektronlar tarafından işgal edilen son iki veya üç pozisyonda. Bu durumda, gerçek elektronik konfigürasyon, elektronların atomun standart konfigürasyonuna kıyasla daha düşük bir enerji durumunda olduğunu varsayar. İstisna atomları şunları içerir:

      • cr(..., 3d5, 4s1); cu(..., 3d10, 4s1); not(..., 4d4, 5s1); ay(..., 4d5, 5s1); ru(..., 4d7, 5s1); Sağ(..., 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); inci(..., 6d2, 7s2); baba(..., 5f2, 6d1, 7s2); sen(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) ve santimetre(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • Elektronik biçimde yazıldığında bir atomun atom numarasını bulmak için harfleri (s, p, d ve f) takip eden tüm sayıları toplamanız yeterlidir. Bu sadece nötr atomlar için işe yarar, eğer bir iyonla uğraşıyorsanız işe yaramaz - fazladan veya kayıp elektron sayısını eklemeniz veya çıkarmanız gerekir.
   • Harften sonraki rakam üst simgedir, kontrolde hata yapmayınız.
   • "Yarı dolu kararlılık" alt düzeyi yoktur. Bu bir basitleştirmedir. "Yarı-dolu" alt seviyelerle ilgili herhangi bir kararlılık, her yörüngenin bir elektron tarafından işgal edilmesinden kaynaklanır, bu nedenle elektronlar arasındaki itme en aza indirilir.
   • Her atom kararlı bir duruma yönelir ve en kararlı konfigürasyonlar s ve p (s2 ve p6) alt seviyelerini doldurur. Soy gazlar bu konfigürasyona sahiptir, bu nedenle nadiren reaksiyona girerler ve periyodik tablonun sağında yer alırlar. Bu nedenle, bir konfigürasyon 3p 4'te sona ererse, kararlı bir duruma ulaşmak için iki elektrona ihtiyaç duyar (s-seviyesi elektronlar da dahil olmak üzere altısını kaybetmek daha fazla enerji gerektirir, dolayısıyla dördünü kaybetmek daha kolaydır). Ve yapılandırma 4d 3'te biterse, kararlı bir duruma ulaşmak için üç elektron kaybetmesi gerekir. Ek olarak, yarı dolu alt düzeyler (s1, p3, d5..), örneğin p4 veya p2'den daha kararlıdır; ancak s2 ve p6 daha da kararlı olacaktır.
   • Bir iyonla uğraşırken, bu, proton sayısının elektron sayısıyla aynı olmadığı anlamına gelir. Bu durumda atomun yükü, kimyasal sembolün sağ üst köşesinde (genellikle) gösterilir. Bu nedenle, +2 yüklü bir antimon atomu, 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 elektronik konfigürasyonuna sahiptir. 5p 3'ün 5p 1 olarak değiştiğini unutmayın. Nötr bir atomun konfigürasyonu s ve p dışındaki alt seviyelerde sona erdiğinde dikkatli olun. Elektronları aldığınızda, onları yalnızca değerlik orbitallerinden (s ve p orbitalleri) alabilirsiniz. Bu nedenle, konfigürasyon 4s 2 3d 7 ile biterse ve atom +2 yük alırsa, konfigürasyon 4s 0 3d 7 ile biter. Lütfen 3d 7'ye dikkat edin Olumsuz değişir, bunun yerine s-orbitalinin elektronları kaybolur.
   • Bir elektronun "daha yüksek bir enerji seviyesine geçmeye" zorlandığı durumlar vardır. Bir alt seviyede yarım veya tam olmak için bir elektron eksik olduğunda, en yakın s veya p alt seviyesinden bir elektron alın ve elektrona ihtiyaç duyan alt seviyeye taşıyın.
   • Elektronik konfigürasyon yazmak için iki seçenek vardır. Yukarıda erbiyum için gösterildiği gibi, enerji seviyelerinin artan sırasına göre veya elektron orbitallerinin doldurulduğu sıraya göre yazılabilirler.
   • Bir elemanın elektronik konfigürasyonunu sadece son s ve p alt düzeyi olan valans konfigürasyonunu yazarak da yazabilirsiniz. Böylece, antimonun değerlik konfigürasyonu 5s 2 5p 3 olacaktır.
   • İyonlar aynı değildir. Onlarla çok daha zor. Nereden başladığınıza ve elektron sayısının ne kadar yüksek olduğuna bağlı olarak iki seviye atlayın ve aynı modeli izleyin.