Зміст

• Кроки
• Порада

Електронна конфігурація атома - це ряд чисел, що представляють електронні орбіталі. Електрони Обітани - це просторові області різної форми, що оточують ядро ​​атома, в яких електрони розташовані впорядковано. За допомогою електронної конфігурації ви можете швидко визначити, скільки електронних орбіталей знаходиться в атомі, і кількість електронів на кожній орбіталі. Після того, як ви зрозумієте основні принципи конфігурації електронів, ви зможете написати власну конфігурацію електронів і зможете з впевненістю проводити хімічні тести.

Кроки

Метод 1 із 2: Визначте кількість електронів, використовуючи хімічну періодичну таблицю

1. 

   Знайдіть атомний номер атома. Кожен атом має певну кількість електронів, пов’язаних з ним. Знайдіть елемент на таблиці Менделєєва. Атомний номер - це ціле додатне число, починаючи з 1 (для водню) і збільшуючи на 1 для кожного атома в подальшому. Атомний номер - це число протонів атома - отже, це також кількість електронів атома в основному стані.
2. Визначте заряд атома. Електрично нейтральний атом має правильну кількість електронів, як показано в таблиці Менделєєва. Однак атом із зарядом матиме більше або менше електронів на основі його величини заряду. Якщо ви працюєте з атомами із зарядом, додайте або відніміть відповідну кількість електронів: додайте один електрон для кожного негативного заряду і відніміть один електрон для кожного позитивного заряду.
   • Наприклад, атом натрію із зарядом +1 матиме один електрон, вилучений з базового атомного номера 11. Отже, атом натрію матиме загалом 10 електронів.
3. Запам’ятайте основний орбітальний список. Коли атом отримує електрони, ці електрони будуть розташовані на орбіталях у певному порядку. Коли електрони заповнюють орбіталі, кількість електронів на кожній орбіталі є парною. Ми маємо такі орбіталі:
   • Обітан с (будь-яке число із позначкою "s" в електронній конфігурації) має лише одну орбіталь, і слідуйте за нею Принцип винятків ПауліКожна орбіталя містить максимум 2 електрони, тому кожна орбіталя s містить лише 2 електрони.
   • Обітан с має 3 орбіталі, тому може вмістити до 6 електронів.
   • Обітан д має 5 орбіталей, тому може вмістити до 10 електронів.
   • Обітан ф має 7 орбіталей, тому може вміщати до 14 електронів. Запам’ятайте порядок орбіталей згідно з таким привабливим реченням:
     Sна Pагресивний Dе-е Fдобре Gоніміння HНа жаль ÍКЯ прийшов.
     
     Для атомів з більшою кількістю електронів орбіталі продовжують писати в алфавітному порядку після літери k, залишаючи символи, які були використані.
4. Зрозумійте електронну конфігурацію. Електронні конфігурації написані для чіткого показу кількості електронів в атомі, а також кількості електронів на кожній орбіталі. Кожна орбіталя записується в певному порядку, а кількість електронів на кожній орбіталі пишеться над правою назвою орбіти. Нарешті, електронна конфігурація - це послідовність, що складається з назв орбіталей та кількості електронів, записаних вище праворуч від них.
   • Наступний приклад - проста електронна конфігурація: 1с 2с 2п. Ця конфігурація показує, що на 1s-орбіталі є два електрони, на 2s-орбіталі два електрони і на 2p-орбіталі - шість електронів. 2 + 2 + 6 = 10 електронів (всього). Ця електронна конфігурація призначена для електрично нейтрального атома неону (атомний номер неону - 10).
5. Запам’ятайте порядок орбіталей. Зверніть увагу, що орбітали нумеруються відповідно до класу електронів, але є енергетично упорядкованими. Наприклад, 4s насичений меншою енергією (або більш довговічний), ніж насичена або ненасичена 3d орбіталя, тому підклас 4s пишеться першим. Дізнавшись порядок орбіталей, ви можете розташувати електрони в них відповідно до кількості електронів в атомі. Порядок розміщення електронів на орбіталях такий: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Електронна конфігурація атома з кожною заповненою електронами орбіталлю записується так: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Зауважимо, що якщо всі шари заповнені, вищенаведена електронна конфігурація є такою, як Og (Oganesson), 118, яка є атомом з найбільшим числом у періодичній таблиці - містить усі відомі на даний момент електронні шари для з електрично нейтральним атомом.
6. Сортуйте електрони на орбіталі за кількістю електронів в атомі. Наприклад, якщо ви хочете написати електронну конфігурацію електрично нейтрального атома кальцію, перше, що потрібно зробити, це знайти його атомний номер у періодичній таблиці. Атомний номер кальцію дорівнює 20, тому ми напишемо конфігурацію атома з 20 електронами у наведеному вище порядку.
   • Розмістіть свої електрони на орбіталях у наведеному вище порядку, поки не досягнете 20 електронів. Обітан 1s отримує два електрони, 2s отримує два, 2p отримує шість, 3s отримує два, 3p отримує шість, а 4s отримує два (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Отже, електронна конфігурація кальцію: 1с 2с 2п 3с 3п 4с.
   • Примітка: Рівень енергії змінюється в міру збільшення електронного шару. Наприклад, коли ви пишете на 4-й енергетичний рівень, спочатку пишеться підклас 4s, пізніше до 3d. Після написання четвертого енергетичного рівня ви перейдете на п'ятий рівень і знову почнете порядок нанесення шарів. Це відбувається лише після 3-го енергетичного рівня.
7. Використовуйте періодичну таблицю як візуальний ярлик. Ви могли помітити, що форма періодичної системи відповідає порядку орбіталей в електронній конфігурації. Наприклад, атоми у другому лівому стовпці завжди закінчуються на "s", атоми в крайній правій частині середньої частини завжди закінчуються на "d" тощо. Використовуйте періодичну таблицю для запису структур. фігура - порядок розміщення електронів на орбіталях буде відповідати положенням, показаним у періодичній системі. Дивіться нижче:
   • Два крайні ліві стовпці - це атоми, електронна конфігурація яких закінчується на s-орбіталі, права частина періодичної таблиці - це атоми з електронною конфігурацією, що закінчується на p-орбіталі, середня частина - атоми, що закінчуються на s-орбіталі. d, а нижче - атоми, які закінчуються на ф орбіталі.
   • Наприклад, під час написання електронних конфігурацій для елемента хлор, наведіть такий аргумент: Цей атом знаходиться у третьому рядку (або "періоді") періодичної таблиці. Це також знаходиться в п’ятій колонці орбітального блоку на таблиці Менделєєва. Тож електронна конфігурація закінчиться ... 3р.
   • Обережно! Орбітальні класи d та f на періодичній системі відповідають рівням енергії, відмінним від їх періоду. Наприклад, перший рядок d-орбітального блоку відповідає 3d-орбіталі, хоча він знаходиться в періоді 4, тоді як перший рядок f-орбіталі відповідає 4f-орбіталі, хоча він знаходиться в періоді 6.
8. Дізнайтеся, як писати розбірні електронні конфігурації. Атоми вздовж правого краю періодичної системи називаються рідкісний газ. Ці елементи хімічно дуже інертні. Щоб скоротити спосіб запису довгих електронних конфігурацій, напишіть у квадратних дужках хімічний символ найближчого рідкісного газу, що має менше електронів, ніж атома, а потім продовжуйте писати електронні конфігурації наступних орбіталей. . Дивіться нижче:
   • Щоб зрозуміти цю концепцію, напишіть приклад згорнутої електронної конфігурації. Припустимо, нам потрібно написати електронну конфігурацію для відновлення цинку (атомний номер 30) через рідкісну газову конфігурацію. Повна електронна конфігурація цинку: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Однак зверніть увагу, що 1s 2s 2p 3s 3p є конфігурацією для рідкісного агонічного газу. Просто замініть цю частину електронних позначень цинку агонічним хімічним символом у квадратних дужках ().
   • Отже, електронна конфігурація цинку є компактною 4s 3d.
   реклама

Спосіб 2 з 2: Використання періодичної системи ADOMAH

1. 

   
   
   Дослідіть періодичну таблицю ADOMAH. Цей спосіб запису електронної конфігурації не вимагає запам'ятовування. Однак для цього методу потрібна переставлена ​​таблиця Менделєєва, оскільки в регулярній таблиці Менделєєва, починаючи з четвертого рядка, кількість циклів не відповідає шару електронів. Знайдіть періодичну таблицю ADOMAH, спеціальну хімічну періодичну таблицю, розроблену вченим Валерієм Циммерманом. Ви можете знайти цю періодичну таблицю в Інтернеті.
   • У Періодичній системі ADOMAH горизонтальні ряди являють собою групи елементів, такі як галогени, інертні гази, лужні метали, лужноземельні метали тощо. Вертикальні стовпці відповідають шару електронів і називаються "ступенями" (діагональними переходами). блоки s, p, d і f) відповідають періоду.
   • Гелій розташований поряд з воднем, оскільки обидва мають унікальну 1s орбіталь. Періодичні блоки (s, p, d і f) показані з правого боку, а кількість електронних шарів - біля основи. Назви елементів записуються у прямокутник з номерами від 1 до 120. Ці числа є звичайними атомними номерами, що представляють загальну кількість електронів в електрично нейтральному атомі.
2. Знайдіть елементи на періодичній системі ADOMAH. Щоб записати електронну конфігурацію для елемента, знайдіть його символ у Періодичній таблиці ADOMAH і закресліть усі елементи з вищими атомними номерами. Наприклад, якщо ви хочете написати електронну конфігурацію eribi (68), викресліть елементи з 69 по 120.
   • Зверніть увагу на цифри з 1 по 8 в основі періодичної таблиці. Це кількість електронних шарів або колон. Не звертайте уваги на стовпці, які мають лише перекреслені елементи.Для eribi решта стовпців - 1, 2, 3, 4, 5 і 6.
3. Підрахуйте кількість орбіталей до положення атома, щоб записати конфігурацію. Подивіться на символ блоку, показаний праворуч від періодичної таблиці (s, p, d і f), і подивіться на кількість стовпців, показаних в основі таблиці, незалежно від діагональних ліній між блоками, розділіть стовпці на блоки-стовпці та напишіть вони в порядку знизу вгору. Пропустити блоки стовпців, що містять лише перекреслені елементи. Запишіть блоки-стовпці, починаючи з номера стовпця, а потім символу блоку, так: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (у випадку eribi).
   • Примітка: Наведена вище електронна конфігурація для Er записується у порядку зростання кількості електронних шарів. Цю конфігурацію також можна записати в порядку розміщення електронів на орбіталі. Виконуючи кроки зверху вниз замість стовпців під час написання блоків стовпців: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Підрахуйте кількість електронів на одну орбіталь. Підрахуйте кількість електронів, які не викреслені в кожному стовпчику-блоці, призначте по одному електрону на елемент і напишіть кількість електронів поруч із символом блоку для кожного блоку-стовпця, так: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6 с. У цьому прикладі це електронна конфігурація ерібі.
5. Розпізнати аномальні електронні конфігурації. Існує вісімнадцять загальних винятків з електронної конфігурації атомів у найнижчому енергетичному стані, також відомому як основний. Порівняно із загальним принциповим правилом, вони відхиляються лише від останніх двох до трьох електронних позицій. У цьому випадку фактична електронна конфігурація змушує електрони мати нижчий енергетичний стан, ніж стандартна конфігурація цього атома. Незвичайними атомами є:
   • Кр (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Nb (..., 4d4, 5s1); Mo (..., 4d5, 5s1); Ru (..., 4d7, 5s1); Rh (..., 4d8, 5s1); Pd (..., 4d10, 5s0); Ag (..., 4d10, 5s1); Ла (..., 5d1, 6s2); Се (..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd (..., 4f7, 5d1, 6s2); Au (..., 5d10, 6s1); Ac (..., 6d1, 7s2); Ч. (..., 6d2, 7s2); Па (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) та См (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   реклама

Порада

• Коли атом є іоном, це означає, що кількість протонів не дорівнює кількості електронів. Потім заряд атома відображається у (зазвичай) правому верхньому куті символу елемента. Тому атом сурми із зарядом +2 матиме електронну конфігурацію 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Зверніть увагу, що 5p змінено на 5p. Будьте обережні, коли конфігурація електрично нейтрального атома закінчується на будь-яких орбіталях, відмінних від s та p. З видаленими електронами ви можете брати електрони лише з валентних орбіталей (s і p орбіталей). Отже, якщо конфігурація закінчується 4s 3d, а атом має заряд +2, конфігурація змінюється на 4s 3d. Ми бачимо 3dпостійний, але видаляються лише електрони в орбіталі s.
• Всі атоми мають тенденцію повертатися до стабільного стану, і найбільш стабільна електронна конфігурація матиме достатньо s та p орбіталей (s2 та p6). Ці рідкісні гази мають таку електронну конфігурацію, саме тому вони рідко беруть участь у реакціях і знаходяться в правій частині періодичної системи. Отже, якщо конфігурація закінчується на 3р, їй потрібні лише ще два електрони, щоб стати стабільними (віддача шести електронів, включаючи електрони s-орбіталі, потребує більше енергії, тому віддача чотирьох електронів буде простішою. легше). Якщо конфігурація закінчується на 4d, їй потрібно лише віддати три електрони, щоб досягти стабільного стану. Подібним чином нові підкласи, які приймають половину електронів (s1, p3, d5 ..), є більш стабільними, наприклад p4 або p2, але s2 і p6 будуть ще стабільнішими.
• Ви також можете використовувати валентну електронну конфігурацію, щоб записати електронну конфігурацію елемента, яка є останньою s та p орбіталями. Отже, валентна конфігурація атома сурми для сурми становить 5s 5p.
• Іони не виглядають так, оскільки вони набагато довговічніші. Пропустіть два наведені вище кроки цієї статті і працюйте однаково, залежно від того, з чого ви починаєте, і скільки чи менше електронів у вас є.
• Щоб знайти атомний номер за його електронною конфігурацією, додайте всі цифри, що стоять після букв (s, p, d та f). Це правильно, лише якщо це нейтральний атом, якщо це іон, тоді ви не можете використовувати цей метод. Натомість ви повинні додати або відняти кількість електронів, які ви приймаєте або віддаєте.
• Цифра, що слідує за літерою, повинна бути написана у верхньому правому куті, ви не повинні писати неправильно під час проходження тесту.
• Існує два різні способи запису електронних конфігурацій. Ви можете писати в порядку зростання електронного шару або в тому порядку, в якому електрони розміщені на орбіталях, як показано для атома ерібі.
• Бувають випадки, коли електрон потрібно "підштовхувати". Тобто, коли на орбіталі бракує лише одного електрона, щоб мати половину або всі електрони, тоді вам потрібно взяти електрон з найближчої s або p орбіталі, щоб перенести його на орбіталь, якій потрібен цей електрон.
• Не можна сказати, що "стабільність частки енергії" підкласу отримує половину електронів. Це надто спрощення. Причиною стабільного енергетичного рівня нового підкласу, що отримує "половину кількості електронів", є те, що кожна орбіталя має лише один електрон, тому відштовхування електронів до електронів зведено до мінімуму.