Cum să scrieți configurații electronice pentru atomii din orice element

configurarea electronică a unui atom este o reprezentare numerică a orbitalilor săi electronici. Orbalele electronice sunt regiuni de diferite forme care se găsesc în jurul nucleului unui atom unde electronii sunt predispuși matematic. O configurație electronică poate spune cititorului rapid și ușor câte electroni orbitali au un atom, precum și numărul de electroni care se află în fiecare din orbitele sale. Odată ce înțelegeți principiile de bază din spatele configurației electronice, puteți să vă scrieți propriile setări și să le dați cu încredere examenele de chimie.

conținut

Pași
Metoda 1alocați electronii folosind un tabel periodic
Metoda 2utilizați o masă periodică adomah
Sfaturi

pași

Metoda 1
Alocați electronii folosind un tabel periodic

Periodic_table.jpg" class ="imagine lightbox">

Găsiți numărul atomic. Fiecare atom are un număr specific de electroni asociate cu acesta. Localizați simbolul chimic al atomului în tabelul periodic. Numărul atomic este un număr întreg pozitiv care începe la 1 (pentru hidrogen) și crește de la 1 la 1 pentru fiecare atom care îl urmează. Numărul atomic al unui atom reprezintă numărul de protoni pe care îl are, prin urmare, este și numărul de electroni dintr-un atom cu încărcare zero.

Determinați încărcarea atomului. Atomii neîncărcați vor avea exact numărul de electroni reprezentați în tabelul periodic. Cu toate acestea, atomii încărcați vor avea un număr mai mare sau mai mic de electroni în funcție de mărimea încărcării lor. Dacă lucrați cu un atom încărcat, adăugați sau scădeți electronii în felul următor: adăugați un electron pentru fiecare încărcare negativă și scade unul pentru fiecare încărcare pozitivă.

De exemplu, un atom de sodiu cu o sarcină de -1 ar avea un electron suplimentar în plus față de numărul de bază atomică de 11. Prin urmare, atomul de sodiu ar avea un total de 12 electroni.

Memorați lista de bază a orbitalilor. Pe măsură ce un atom câștigă electroni, acesta va umple diferite seturi de orbite conform unei ordini specifice. Când este umplut, fiecare set de orbite conține un număr par de electroni. Aceste seturi sunt:

Setul de orbitale s (orice număr în configurația electronică urmat de a "s") conține o singură orbitală și în funcție de Principiul excluziunii lui Pauli, un singur orbital poate stoca maxim 2 electroni, astfel încât fiecare set de orbitale să poată avea 2 electroni.

Setul de orbitale conține 3 orbite și, prin urmare, poate avea un total de 6 electroni.

Setul de orbitali conținând 5 orbital, astfel încât electronii pot avea 10.

Setul conține șapte orbitali orbitali f, astfel încât pot avea 14 orbitali.

Acesta include notarea configurației electronice. Configurările electronice sunt scrise pentru a arăta în mod clar numărul de electroni din atom și din fiecare orbital. Fiecare orbital este scris în ordine, cu numărul de electroni din fiecare dintre ele scrise sub formă de superscript în dreapta denumirii orbitalului. Configurația electronică finală este un șir unic de nume orbite și superscripts.

De exemplu, aceasta este o configurație electronică simplă: 1s 2s 2p. Această configurație arată că există doi electroni în setul de orbite 1s, două în setul de orbite 2s și șase în setul de orbite 2p. 2 + 2 + 6 = 10 electroni în total. Această configurație electronică reprezintă un atom de neon fără nicio sarcină (numărul atomic al neonului este de 10).

Memorați ordinea orbitalilor. Rețineți că seturile orbitale sunt numerotate prin stratul de electroni, dar ordonate din punct de vedere al energiei. De exemplu, un set de orbite full 4s are o energie mai mică (sau este potențial mai puțin volatilă) decât un 3D parțial plin sau complet, astfel că stratul 4s este pe primul loc. După ce cunoașteți ordinea orbitalilor, le puteți umple pur și simplu în funcție de numărul de electroni din atom. Ordinea de umplere a orbitalilor este după cum urmează: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6s, 7s, 5f, 6d, 7s, 8s.

O configurație electronică pentru un atom cu toate orbitali umplut complet se scrie astfel: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 5p 6s 5d 4d 4f 6p 7s 5f 6d7p8s

Rețineți că în lista de mai sus, în cazul în care au fost încărcate toate straturile, ar fi configurația electronică pentru Uuo (ununoctiu), numărul atomic 118, cea mai mare din tabelul periodic, prin urmare, această configurație electronică conține toate straturile electronice cunoscute în prezent pentru un atom de sarcină neutru.

Umpleți orbitele în funcție de numărul de electroni din atom. De exemplu, dacă doriți să scrieți configurația electronică pentru un atom de calciu neîncărcat, începeți să găsiți numărul său atomic în tabelul periodic. Numărul său atomic este de 20, deci trebuie să scrieți o configurație pentru un atom cu 20 de electroni în ordinea indicată mai sus.

Umpleți orbitele conform comenzii anterioare până când ajungeți la 20 de electroni în total. Ansamblul are doua Orbitali 1s de electroni, asamblare 2s are două 2p are șase 3s are două, 3p are șase și 4s are două (2 + 2 + 6 +6 +2 + 2 = 20). Prin urmare, configurația electronică pentru calciu este: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.

Notă: nivelul de energie variază odată cu creșterea numărului de orbite. De exemplu, atunci când sunteți pe cale să-și petreacă nivelul de energie patra esti primul 4s, atunci 3d După cel de-al patrulea nivel de energie, veți merge la al cincilea nivel unde ordinea va fi urmată din nou. Acest lucru se întâmplă numai din cel de-al treilea nivel al energiei.

Utilizați tabelul periodic ca o comandă rapidă vizuală. Este posibil să fi observat deja că forma tabelului periodic corespunde ordinii seturilor orbitale din configurațiile electronice. De exemplu, atomii din coloana a doua din stânga întotdeauna se termină "s", atomii aflați mai mult în partea dreaptă a părții centrale se termină întotdeauna "d," etc. Utilizați tabelul periodic ca ghid vizual pentru a scrie configurații - ordinea în care adăugați electroni pe orbital corespunde poziției din tabel. Citiți următoarele:

Mai precis, cele două coloane situate la extrema stângă reprezintă atomi ale căror configurații electronice se termină în orbite. Blocul drept al mesei reprezintă atomii ale căror configurații se termină în orbitale. Partea centrală reprezintă atomii care se termină în orbitale d și partea inferioară, atomii care se termină în orbitale.

De exemplu, când scrieți o configurație electronică pentru clor, gândiți-vă: "Acest atom este în al treilea rând (sau "perioadă") din tabelul periodic. Se găsește, de asemenea, în coloana a cincea a blocului orbital p al tabelului periodic. Prin urmare, configurația dvs. electronică se va termina în ... 3p

Atenție: regiunile orbitale d și f ale tabelului corespund nivelelor de energie diferite de perioada în care sunt situate. De exemplu, primul rând de bloc d orbitali corespunde set 3d orbitală, chiar dacă este în perioada de 4, în timp ce primul rând de f orbitali bloc corespunde 4f set orbitală, chiar dacă este în perioada 6 .

Învață stenografia să scrie configurații electronice extinse. Se numesc atomii de-a lungul marginii drepte a mesei periodice gaze nobile. Aceste elemente sunt chimic foarte stabile. Pentru a scurta procesul de scriere a unei configurații electronice lung, pur și simplu incluse între paranteze simbolul chimic cel mai apropiat mai puțini electroni de gaz decât un atom, apoi continuă cu configurația electronică pentru următoarele seturi de orbitali. Citiți următoarele:

Pentru a înțelege acest concept, este util să scrieți o configurație de exemplu. Scrieți configurația pentru zinc (cu numărul atomic 30) utilizând un gaz nobil. Configurația electronică completă a zincului este: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Totuși, rețineți că 1s 2s 2p 3s 3p este configurația argonului, un gaz nobil. Pur și simplu înlocuiți această parte a notației electronice de zinc cu simbolul chimic al Argonului în paranteze pătrate ([Ar]).

Prin urmare, configurația electronică a textului Zinc este abreviată [Ar] 4s 3d.

Metoda 2
Utilizați o masă periodică ADOMAH

Adomah-Table-v2.jpg" class ="imagine lightbox">

Faceți cunoștință cu tabelul periodic ADOMAH. Această metodă de scriere a configurațiilor electronice nu necesită memorare. Cu toate acestea, este necesar să existe o tabelă periodică rearanjată, deoarece în cea tradițională, începând cu al patrulea rând, numerele de perioadă nu corespund straturilor electronice. Găsiți o masă periodică ADOMAH, un tip special de masă periodică creată de cercetătorul Valery Tsimmerman. O puteți găsi ușor făcând o căutare pe Internet.

În tabelul periodic ADOMAH, rândurile orizontale reprezintă grupuri de elemente cum ar fi halogeni, gaze inerte, metale alcaline, metale alcalino-pământoase etc. Coloanele verticale corespund straturilor electronice și așa-numitele "cascade" (liniile diagonale care leagă blocurile s, p, d și f) corespund perioadelor.
Heliul se mișcă lângă hidrogen, deoarece ambele sunt caracterizate deoarece sunt în orbitalul 1s. Blocurile de perioade (s, p, d și f) sunt afișate în partea dreaptă, iar numerele de straturi sunt afișate în bază. Elementele sunt prezentate în cutii dreptunghiulare care sunt numerotate de la 1 la 120. Aceste numere sunt numere atomice normale care reprezintă numărul total de electroni într-un atom neutru.

Găsiți atomul din tabelul ADOMAH. Pentru a scrie configurația electronică a unui element, găsiți simbolul său în tabelul periodic ADOMAH și traversați toate acele elemente care au numere atomice mai mari. De exemplu, dacă trebuie să scrieți configurația electronică a Erbium (68), trageți elementele de la 69 la 120.

Notați numerele de la 1 la 8 de la baza tabelului. Acestea sunt numerele numerelor electronice sau ale coloanelor. Ignorați coloanele care conțin numai elementele încrucișate. Coloanele rămase în cazul Erbium sunt 1, 2, 3, 4, 5 și 6.

Numără seturile de orbite la atomul dorit. Având în simbolurile blocurile prezentate la dreapta tabelului (s, p, d și f) și coloana numerele prezentate în partea de jos, și ignorând liniile diagonale între blocuri, coloanele împărțite în blocuri și să le sortați de la partea de sus în sus. Din nou, ignoră blocurile coloanelor începând cu numărul coloanei urmat simbolul de bloc, astfel: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 5p 6s 4d 4f 5s (în cazul erbiu).

Notă: configurația electronică anterioară a lui Er este scrisă în ordinea numărului de straturi ascendente. Ar putea fi scris și în ordinea umplerii orbitalilor. Când scrieți blocuri de coloane, urmați pur și simplu cascade din partea de sus în jos în locul coloanelor: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.

Numără electronii pentru fiecare set de orbite. Are elemente care nu sunt traversate în fiecare bloc coloană prin atribuirea unui electron pentru fiecare element și introduce cantitatea lângă simbolurile blocului pentru fiecare bloc de coloane, după cum urmează: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. În exemplul nostru, aceasta este configurația electronică a Erbium.

Cunoașteți configurațiile electronice neregulate. Există optsprezece excepții comune la configurațiile electronice pentru atomi în starea de energie cea mai scăzută, cunoscută și sub denumirea de stare de bază. Se abate de la regula generală numai de ultimele două sau trei poziții de electroni. În aceste cazuri, configurația electronică actuală ține electronii într-o stare de energie mai scăzută decât într-o configurație standard. Atomii neregulate sunt:

Cr (..., 3d5, 4s1) - cu (..., 3d10, 4s1) - nb (..., 4d4, 5s1) - Mo (..., 4d5, 5s1) - ru (..., 4d7, 5s1) - rh (..., 4d8, 5s1) - Pd (..., 4d10, 5s0) - Ag (..., 4d10, 5s1) - (..., 5d1, 6s2) - CE (..., 4f1, 5d1, 6s2) - gd (..., 4f7, 5d1, 6s2) - Au (..., 5d10, 6s1) - Ac (..., 6d1, 7s2) - Th (..., 6d2, 7s2) - Pa (..., 5f2, 6d1, 7s2) - U (..., 5f3, 6d1, 7s2) - np (..., 5f4, 6d1, 7s2) și cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).

sfaturi

Când atomul este un ion, înseamnă că numărul de protoni nu este echivalent cu numărul de electroni. Încărcarea atomului va fi afișată în colțul din dreapta sus (de obicei) al simbolului chimic. Prin urmare, un atom de antimoniu cu încărcare +2 are o configurație electronică de 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Rețineți că versiunea 5p a fost modificată la 5p. Aveți grijă atunci când configurația unui atom fără taxă se termină în altceva decât un set de orbite s și p. Când eliminați electronii, puteți să o faceți numai din orbitele valenței (orbitalele s și p). Prin urmare, dacă o configurație se termină în 3d 3d și atomul câștigă o încărcătură de +2, atunci configurația s-ar schimba la sfârșit cu 3d 4s. Rețineți că 3dnu dar electronii orbitali s-au pierdut.
Toți atomii doresc să fie stabili și cele mai stabile configurații au ansambluri s și p orbitale complete (s2 și p6). Gazele nobile au această configurație, deci sunt rareori reactive și se află în partea dreaptă a tabelului periodic. Prin urmare, în cazul în care o configurație se termină la 3p, doar ai nevoie de mai multe doi electroni pentru a deveni stabil (pierde șase, inclusiv orbitali de electroni s set, este nevoie de mai multa energie, astfel încât pierderea de patru este mai ușor). De asemenea, dacă o configurație se termină în 4d, trebuie doar să piardă trei electroni pentru a ajunge la o stare stabilă. De asemenea, straturile semi-umplut (s1, p3, d5) sunt mai stabile ca în cazul p4 sau p2. Cu toate acestea, s2 și p6 vor fi și mai stabile.
Pentru a găsi numărul atomic al atomului atunci când este sub forma unei configurații electronice, trebuie doar să adăugați toate numerele care urmează literele (s, p, d și f). Aceasta funcționează numai dacă este un atom neutru, dar nu și în cazul unui ion, în plus, va trebui să adăugați sau să scăpați cantitatea de electroni care a fost adăugată sau pierdută la început.
Nu există așa ceva "stabilitatea unui sub-nivel complet plin". Este o simplificare superficială. O stabilitate legată de nivelurile "semi-pline" se datorează faptului că fiecare orbital conține doar un singur electron, astfel încât repulzile dintre electroni sunt minimizate.
De asemenea, puteți scrie configurația electronică a unui element doar prin notarea configurației de valență, care este ultimul set de orbitale s și p. Prin urmare, configurația de valență a unui atom de antimoniu ar fi 5s 5p.
Ioanii nu sunt la fel. Ele sunt mult mai complicate. Treceți la două nivele și urmați același model, în funcție de locul în care porniți și cât de mic sau mai mic este numărul de electroni.
Există circumstanțe în care un electron trebuie să fie "promovat". Când un set de orbite are un electron sub jumătate sau total, îndepărtați un electron din cel mai apropiat set de orbite s sau p și mutați-l la setul care are nevoie de el.
Există două modalități diferite de a scrie configurații electronice. Ele pot fi scrise în ordinea numărului de straturi ascendente sau umplerii orbitalilor, așa cum sa făcut anterior pentru configurația electronică a Erbium.
Numărul care urmează literei este de fapt în format de superscript, deci evitați să faceți această greșeală într-un test.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit