Egy cikk elektronikus képletének helyesírása. A kémiai elemek elektronikus képletei. Az elektronikus képletek informatív értéke

MEGHATÁROZÁS

Elektronikus képlet Egy kémiai elem atomjának (konfigurációja) az elektronok elrendezését mutatja az atomok vagy molekulák elektronhéjain (szintek és alszintek).

Leggyakrabban elektronikus képleteket írnak a földi vagy gerjesztett állapotú atomokra és az ionokra.

Számos szabályt kell figyelembe venni a kémiai elem atomjának elektronikus képletének elkészítésekor. Ez Pauli elve, Klechkovsky vagy Hund uralma.

Elektronikus képlet készítésekor szem előtt kell tartani, hogy egy kémiai elem periódusának száma határozza meg az atomi energiaszintek (héjak) számát, sorszáma pedig az elektronok számát.

Alapján a Klechkovsky -uralom, az energiaszintek feltöltése a fő- és orbitális kvantumszámok (n + l) összegének növekvő sorrendjében történik, és ennek az összegnek az egyenlő értékei esetén n növekvő sorrendben:

1s< 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≈ 3d < 4p < 5s ≈ 4d < 5p < 6s ≈ 5d ≈ 4f < 6p и т.д.

Így az n + l = 5 érték a 3d (n = 3, l = 2), 4d (n = 4, l = 1) és 5s (n = 5, l = 0) energia alszinteknek felel meg. Ezek közül az első alszintek a fő kvantumszám kisebb értékével vannak kitöltve.

Az elektronok viselkedése az atomokban engedelmeskedik a W. Pauli svájci tudós által megfogalmazott kizárási elvnek: egy atomban nem lehet két olyan elektron, amelynek mind a négy kvantumszáma azonos. Alapján Pauli elv, az egyik pályán, amelyet a három kvantumszám (fő-, pálya- és mágneses) bizonyos értékei jellemeznek, csak két elektron lehet, amely eltér a spin -kvantumszám értékétől. Pauli elve azt sugallja következmény: az elektronok maximális lehetséges száma minden energiaszinten egyenlő a fő kvantumszám négyzetének kétszeresével.

Az atom elektronikus képlete

Az atom elektronikus képletét a következőképpen ábrázoljuk: minden energiaszint egy bizonyos n fő kvantumszámnak felel meg Arab számok; minden szám után egy betű következik, amely megfelel az energia alszintjének, és jelzi a keringési kvantumszámot. A betű melletti felső index jelzi az alszinten lévő elektronok számát. Például a nátriumatom elektronikus képlete rendelkezik következő nézet:

11 N 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1.

Amikor az energia alszinteket elektronokkal töltik meg, figyelni kell Hund uralma: ebben az alszintben az elektronok hajlamosak olyan energiaállapotokat elfoglalni, hogy a teljes spin maximális legyen (ez a legnyilvánvalóbban megjelenik az elektronikus-grafikus képletek elkészítésekor).

Példák a problémamegoldásra

1. példa

Az anyagok képleteinek grafikus ábrázolásakor az atomok molekulában való elhelyezkedésének sorrendjét az úgynevezett vegyértékvonások segítségével tüntetik fel (a "vegyértéklökés" kifejezést 1858-ban javasolta A. Cooper az atomok kohéziós kémiai erőinek kijelölésére) ), más néven valenciavonás (mindegyik vegyértékvonás vagy valenciaprím egyenértékű a kovalens vegyületek egy elektronpárjával vagy egy ionos kötés kialakításában részt vevő elektronnal). A képletek grafikus ábrázolását gyakran összetévesztik azokkal a szerkezeti képletekkel, amelyek csak a kovalens kötéssel rendelkező vegyületek esetében elfogadhatók, és az atomok kölcsönös elrendezését mutatják egy molekulában.

Mutassuk ezt példákkal. Lelkileg előzetesen "hasítunk" egy papírlapot több oszlopba, és algoritmusok szerint hajtunk végre műveleteket az oxidok, bázisok, savak, sók képletének grafikus ábrázolásához a következő sorrendben.

Az oxid képletek grafikus ábrázolása (például A. l 2 O 3 )

III II

1. Határozza meg az A elemek atomjainak vegyértékét! l 2 O 3

2. Először a fématomok kémiai jeleit írjuk le (első oszlop). Ha egynél több fém atom van, akkor írjuk le egy oszlopba, és vegyértékkel jelöljük a vegyértéket (az atomok közötti kötések számát)

H. A második helyet (oszlopot), szintén egy oszlopban, az oxigénatomok kémiai jelei foglalják el, és minden oxigénatomnak két vegyértékű prímet kell tartalmaznia, mivel az oxigén kétértékű

lll ll l

Az alapképletek grafikus ábrázolása(például F e (OH) 3)

1. Határozza meg az elemek atomjainak vegyértékét! Fe (OH) 3

2. Az első helyre (első oszlop) a fém atomok kémiai jeleit írjuk, jelöljük vegyértéküket F e

H. A második helyet (oszlopot) az oxigénatomok kémiai jelei foglalják el, amelyek egy kötéssel kapcsolódnak a fématomhoz, a második kötés még "szabad"

4. A harmadik helyet (oszlop) a hidrogénatomok kémiai jelei foglalják el, amelyek az oxigénatomok "szabad" vegyértékéhez kapcsolódnak

A savas képletek grafikus ábrázolása (például H2 ÍGY 4 )

lVlll

1. Határozza meg az Н 2 elemek atomjainak vegyértékét! ÍGY 4 .

2. Az első helyre (első oszlop) a hidrogénatomok kémiai jeleit írjuk egy oszlopba a valencia megjelölésével

H -

H -

H. A második helyet (oszlopot) oxigénatomok foglalják el, egy vegyértékkötést kötve a hidrogénatomhoz, míg az egyes oxigénatomok második vegyértéke még "szabad"

DE -

DE -

4. A harmadik helyet (oszlop) a savképző atomok kémiai jelei foglalják el a vegyérték megjelölésével

5. Az oxigénatomok a savképző atom "szabad" valenciáihoz kapcsolódnak a vegyérték szabály szerint

A sóképlet grafikus ábrázolása

Közepes sók (például,Fe 2 ÍGY 4 ) 3) Közepes sókban a sav összes hidrogénatomját fématomok váltják fel, ezért képleteik grafikus ábrázolásakor az első helyet (első oszlop) a fématomok kémiai jelei foglalják el, valencia megjelöléssel, és akkor - mint a savakban, vagyis a második helyen (oszlop) az oxigénatomok kémiai jelei foglalnak helyet, a harmadik helyen (oszlop) a savképző atomok kémiai jelei vannak, ezekből három van, és hat oxigénatomhoz kapcsolódik. Az oxigénatomok a savasító "szabad" valenciáihoz kapcsolódnak a vegyérték szabály szerint

Savsók ( például Ba (H2 PO 4 ) 2) A savas sók a savban lévő hidrogénatomok fématomokkal történő részleges helyettesítésének termékeinek tekinthetők, ezért a savas sók grafikai képleteinek összeállításakor a fém- és hidrogénatomok vegyértékjeleit a valencia megjelölésével írják fel. első hely (első oszlop)

H -

H -

Ba =

H -

H -

A második helyet (oszlop) az oxigénatomok kémiai jelei foglalják el

Elektronikus konfiguráció az atom elektronpályáinak számszerű ábrázolása. Az elektronikus pályák különböző alakú régiók az atommag körül, amelyekben az elektron matematikailag valószínű. Az elektronikus konfiguráció segít gyorsan és egyszerűen megmondani az olvasónak, hogy hány elektronpályája van egy atomnak, valamint meghatározza az elektronok számát az egyes pályákon. A cikk elolvasása után elsajátította az elektronikus konfigurációk létrehozásának módszerét.

Lépések

Elektronok eloszlása ​​D. I. Mendelejev periodikus rendszere segítségével

Keresse meg atomjának atomszámát. Minden atomhoz meghatározott számú elektron kapcsolódik. Keresse meg atomjának szimbólumát a periódusos rendszerben. Az atomszám pozitív egész szám, amely 1 -től kezdődik (hidrogén esetén) és eggyel növekszik minden következő atom esetében. Az atomszám a protonok száma egy atomban, és ezért az elektronok száma is egy nulla töltésű atomban.

Határozza meg az atom töltését. A semleges atomoknak ugyanannyi elektronja lesz, mint a periódusos rendszerben. A feltöltött atomoknak azonban töltésük mértékétől függően több vagy kevesebb elektronjuk lesz. Ha töltött atommal dolgozik, vegyen fel vagy vonjon ki elektronokat az alábbiak szerint: adjon hozzá egy elektronot minden negatív töltéshez, és vonjon le egyet minden pozitív töltésből.

• Például a -1 töltésű nátriumatomnak lesz egy extra elektronja továbbá Más szóval, a teljes atomnak 12 elektronja lesz.
• Ha egy nátriumatomról beszélünk, amelynek töltése +1, akkor egy elektronot kell kivonni a 11 bázis atomszámból. Így az atomnak 10 elektronja lesz.

1. Ne feledje a pályák alapvető listáját. Ahogy növekszik az elektronok száma, bizonyos sorrend szerint kitöltik az atom elektronhéjának különböző alszintjeit. Az elektronhéj minden alszintje feltöltve páros számú elektronot tartalmaz. A következő alszintek állnak rendelkezésre:

   Ismerje meg az elektronikus konfigurációs rekordot. Az elektronikus konfigurációkat rögzítik, hogy egyértelműen tükrözzék az elektronok számát az egyes pályákon. A pályák sorrendben íródnak, az egyes pályák atomjainak száma felülírva a pálya nevétől jobbra. A befejezett elektronikus konfiguráció alszintű jelölések és felső indexek sorozata.

   • Például itt van a legegyszerűbb elektronikus konfiguráció: 1s 2 2s 2 2p 6. Ez a konfiguráció azt mutatja, hogy két elektron van az 1s alszinten, két elektron a 2s alsóban és hat elektron a 2p alsóban. 2 + 2 + 6 = összesen 10 elektron. Ez a semleges neonatom elektronikus konfigurációja (a neon atomszáma 10).

2. Ne feledje a pályák sorrendjét. Ne feledje, hogy az elektronpályák az elektronhéj számának növekvő sorrendjében vannak számozva, de az energia növekvő sorrendjében. Például egy töltött 4s 2 pálya kevésbé energikus (vagy kevésbé mozgékony), mint a részben töltött vagy töltött 3d 10, ezért először a 4s pályát rögzítik. Ha ismeri a pályák sorrendjét, könnyen kitöltheti azokat az atom elektronjainak száma szerint. A pályák kitöltésének sorrendje a következő: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Egy atom elektronikus konfigurációja, amelyben minden pálya kitöltődik, a következő formában jelenik meg: 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 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6
   • Vegye figyelembe, hogy a fenti bejegyzés, amikor minden pálya kitöltődött, az Uuo (ununoctium) 118 elem elektronikus konfigurációja, a periódusos rendszer legmagasabb számú atomja. Ezért ez az elektronikus konfiguráció tartalmazza a semleges töltött atom összes jelenleg ismert elektronikus alszintjét.

3. Töltse ki a pályákat az atomban lévő elektronok száma szerint. Például, ha fel akarjuk írni a semleges kalciumatom elektronikus konfigurációját, akkor először is meg kell keresnünk az atomszámát a periódusos rendszerben. Atomszáma 20, tehát a fenti sorrendnek megfelelően megírjuk a 20 elektronos atom konfigurációját.

   • Töltse ki a pályákat a fenti sorrendben, amíg el nem éri a huszadik elektronot. Az első 1s pálya két elektronot tartalmaz, a 2s pályák kettőt, 2p - hat, 3s - kettőt, 3p - 6 és 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20.) Más szóval, a kalcium elektronikus konfigurációja: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2.
   • Vegye figyelembe, hogy a pályák növekvő energiarendben vannak. Például, ha készen áll a 4. energiaszintre lépni, akkor először írja le a 4 -es pályát, és azután 3d. A negyedik energiaszint után az ötödikhez megy, ahol ugyanaz a sorrend ismétlődik. Ez csak a harmadik energiaszint után következik be.

4. Használja a periódusos rendszert vizuális nyomként. Valószínűleg már észrevette, hogy a periódusos rendszer alakja megfelel az elektronikus konfigurációk elektronikus alszintjeinek sorrendjének. Például a bal oldali második oszlopban lévő atomok mindig "s 2" -vel végződnek, míg a vékony középső szakasz jobb szélén lévő atomok mindig "d 10" -vel végződnek stb. Használja a periódusos rendszert vizuális útmutatóként a konfigurációk írásához - mivel a pályákhoz való hozzáadás sorrendje megegyezik a táblázatban elfoglalt helyével. Lásd lejjebb:

   • Különösen a két bal oldali oszlop tartalmaz olyan atomokat, amelyek elektronikus konfigurációja s-pályákon végződik, a táblázat jobb blokkja olyan atomokat tartalmaz, amelyek konfigurációi p-pályákon végződnek, és az alsó részen az atomok f-pályákon végződnek.
   • Például, amikor lejegyzi a klór elektronikus konfigurációját, gondoljon így: "Ez az atom a periódusos rendszer harmadik sorában (vagy" periódusában ") található. Ez szintén a p orbitális blokk ötödik csoportjában található Ezért az elektronikus konfigurációja a következővel fejeződik be ..3p 5
   • Kérjük, vegye figyelembe: a táblázat d és f pályájának régiójában található elemeket olyan energiaszintek jellemzik, amelyek nem felelnek meg annak az időszaknak, amelyben találhatók. Például a d-pályás elemblokk első sora 3D-s pályáknak felel meg, bár a 4. periódusban található, és az f-pályákkal rendelkező elemek első sora megfelel a 4f-es pályának, annak ellenére, hogy a 6. időszakban van.

5. Ismerje meg a gyorsírást a hosszú elektronikus konfigurációk írásához. A periódusos rendszer jobb szélén lévő atomokat nevezzük nemesgázok. Ezek az elemek kémiailag nagyon stabilak. A hosszú elektronikus konfigurációk írásának lerövidítéséhez egyszerűen írja be szögletes zárójelbe a legközelebbi nemesgáz kémiai szimbólumát, amely kevesebb elektronnal rendelkezik, mint az atomja, majd folytassa a következő pályaszintek elektronikus konfigurációjának írását. Lásd lejjebb:

   • Ennek a koncepciónak a megértéséhez hasznos egy példa konfigurációt írni. Írjuk fel a cink konfigurációját (30. számú atomszám) a nemesgáz rövidítéssel. A cink teljes konfigurációja így néz ki: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10. Azonban látjuk, hogy az 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 az argon, nemesgáz elektronikus konfigurációja. Csak cserélje ki a cink elektronikus konfigurációjának egy részét szögletes zárójelben lévő argon kémiai szimbólumra (.)
   • Tehát a cink rövidített formában írt elektronikus konfigurációja a következő: 4s 2 3d 10.
   • Ne feledje, hogy ha egy nemesgáz, például argon gázkonfigurációját írja, akkor nem írhatja! Az elemmel szemben lévő nemesgáz redukcióját kell használni; az argon esetében neon lesz ().

   Az ADOMAH periódusos rendszer használata

   1. Ismerje meg az ADOMAH periódusos rendszert. Ez a módszer Az elektronikus konfiguráció rögzítése nem igényel memorizálást, azonban felülvizsgált időszakos táblázatot igényel, mivel a hagyományos periódusos rendszerben a negyedik periódustól kezdve az időszak száma nem felel meg az elektronikus héjnak. Keresse meg az ADOMAH Periodic Table - egy speciális típusú periodikus táblázatot, amelyet Valery Zimmerman tudós fejlesztett ki. Rövid kereséssel az interneten könnyű megtalálni.

      • Az ADOMAH időszakos táblázatában a vízszintes sorok olyan elemcsoportokat jelentenek, mint a halogének, nemesgázok, alkálifémek, alkáliföldfémek stb. A függőleges oszlopok megfelelnek az elektronikus szinteknek, és az úgynevezett "kaszkádoknak" (átlós vonalak összekötve) blokkok s, p, dés f) időszakoknak felelnek meg.
      • A hélium hidrogénre kerül, mivel mindkét elem 1 -es pályával rendelkezik. A periódusblokkok (s, p, d és f) a jobb oldalon, a szintszámok pedig az alján láthatók. Az elemeket az 1 és 120 közötti számok jelölik. Ezek a számok általános atomszámok, amelyek a semleges atom összes elektronjának számát jelzik.

   2. Keresse meg atomját az ADOMAH táblázatban. Egy elem elektronikus konfigurációjának rögzítéséhez keresse meg annak szimbólumát az ADOMAH periodikus táblázatban, és húzza át az összes nagyobb atomszámú elemet. Például, ha le kell írnia az erbium elektronikus konfigurációját (68), húzza át az összes elemet 69 -től 120 -ig.

      • Jegyezze fel a táblázat alján található 1-8 számokat. Ezek elektronikus szintszámok vagy oszlopszámok. Hagyja figyelmen kívül azokat az oszlopokat, amelyek csak áthúzott elemeket tartalmaznak. Az erbium esetében az 1, 2, 3, 4, 5 és 6 számú oszlopok maradnak.

   3. Számolja meg a pálya alszinteket az eleméhez. A táblázat jobb oldalán látható blokk szimbólumokat (s, p, d és f) és az alul látható oszlopszámokat tekintve figyelmen kívül hagyja a blokkok közötti átlós vonalakat, és az oszlopokat alulról sorrendbe osztja. tetejére. Ismét figyelmen kívül hagyja a dobozokat az összes elem áthúzásával. Írja le az oszlopblokkokat, kezdve az oszlopszámmal, majd a blokk szimbólummal, így: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (erbium esetén).

      • Megjegyzés: A fenti Er elektronikus konfiguráció az elektronikus alszintű szám növekvő sorrendjében van írva. A pályák kitöltésének sorrendjében is írható. Ehhez kövesse a kaszkádokat alulról felfelé, és ne az oszlopok mentén, amikor az oszlopblokkokat írja: 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. Számolja meg az elektronokat minden egyes elektronikus alszinten. Számolja össze az egyes blokkoszlopokban az át nem húzott elemeket, csatoljon egy-egy elektronot minden elemből, és írja be számukat a blokk szimbólum mellé minden blokkoszlophoz a következőképpen: 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. Példánkban ez az erbium elektronikus konfigurációja.

   5. Vegye figyelembe a helytelen elektronikus konfigurációkat. Tizennyolc tipikus kivétel van a legalacsonyabb energiaállapotú atomok elektronikus konfigurációival kapcsolatban, más néven az alapenergia -állapotnak. Nem engedelmeskednek Általános szabály csak az elektronok által elfoglalt utolsó két -három pozícióban. Ebben az esetben a tényleges elektronikus konfiguráció azt feltételezi, hogy az elektronok alacsonyabb energiájú állapotban vannak, mint az atom standard konfigurációja. Kivételes atomok a következők:

      • 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); Pa(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) és Cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • Ahhoz, hogy megtalálja az atom atomszámát, amikor elektronikus konfigurációban van írva, egyszerűen adja össze az összes betűt követő számot (s, p, d és f). Ez csak a semleges atomoknál működik, ha ionnal van dolgunk, akkor semmi sem fog működni - hozzá kell adni vagy kivonni az extra vagy elveszett elektronok számát.
   • A betűt követő szám felső index, ne hibázzon a csekken.
   • Nincs "félig töltött" alstabilitás. Ez egyszerűsítés. Bármilyen stabilitás, amely a "félig töltött" alszintekhez kapcsolódik, annak köszönhető, hogy minden pályát egy elektron foglal el, így az elektronok közötti taszítás minimálisra csökken.
   • Mindegyik atom stabil állapotba hajlik, és a legstabilabb konfigurációk kitöltötték az s és p alszinteket (s2 és p6). A nemesgázok ilyen konfigurációjúak, ezért ritkán lépnek reakcióba, és a periódusos rendszer jobb oldalán találhatók. Ezért, ha a konfiguráció 3p 4-nél ér véget, akkor két elektronra van szüksége a stabil állapot eléréséhez (hat elvesztéséhez, beleértve az s-alszint elektronjait, több energiát vesz igénybe, így könnyebb elveszíteni négyet). És ha a konfiguráció 4d 3 -ban végződik, akkor a stabil állapot eléréséhez három elektronot kell elveszítenie. Ezenkívül a félig töltött alszintek (s1, p3, d5 ..) stabilabbak, mint például a p4 vagy p2; az s2 és a p6 azonban még stabilabb lesz.
   • Ha egy ionnal van dolgunk, ez azt jelenti, hogy a protonok száma nem egyenlő az elektronok számával. Ebben az esetben az atom töltése megjelenik a kémiai szimbólum jobb oldalán (általában). Ezért a +2 töltésű antimonatom elektronikus konfigurációja 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1. Vegye figyelembe, hogy az 5p 3 5p 1 -re változott. Legyen óvatos, ha egy semleges atom konfigurációja az s és a p alól más alszinteken végződik. Amikor elektronokat vesz fel, csak a vegyértékpályákról (s és p pályákról) veheti fel. Ezért ha a konfiguráció a 4s 2 3d 7 -nél ér véget, és az atom töltése +2, akkor a konfiguráció a 4s 0 3d 7 -nél ér véget. Felhívjuk figyelmét, hogy a 3D 7 nem változik, ahelyett, hogy elveszítené az orbitális elektronokat.
   • Vannak olyan körülmények, amikor az elektron kénytelen "magasabb energiaszintre menni". Ha egy alsíkból hiányzik egy elektron a félig vagy teljesen, akkor vegyen egy elektronot a legközelebbi s vagy p alszintről, és helyezze át az alszintre, amelyhez elektronra van szüksége.
   • Az elektronikus konfiguráció rögzítésére két lehetőség van. Az energiaszint számok növekvő sorrendjében vagy az elektronpályák kitöltésének sorrendjében írhatók, amint azt fentebb az erbium esetében bemutattuk.
   • Az elem elektronikus konfigurációját úgy is leírhatja, hogy csak a vegyértékkonfigurációt írja le, amely az utolsó s és p alszint. Így az antimon vegyértékkonfigurációja 5s 2 5p 3 alakú lesz.
   • Jónás nem ugyanaz. Velük sokkal nehezebb. Ugorjon ki két szintet, és kövesse ugyanazt a mintát attól függően, hogy hol kezdte, és mekkora az elektronok száma.

56. probléma.
Írjon egy elektrongrafikus képletet a 4. periódus elemeire, határozza meg vegyérték-elektronjaikat és jellemezze őket kvantumszámok segítségével.
Megoldás:
Elektronikus képletek tükrözik az elektronok eloszlását az atomban energiaszintek, alszintek (atompályák) szerint. Elektronikus konfiguráció szimbólumcsoportokkal jelöljük nl x , ahol n A fő kvantumszám, l - keringési kvantumszám (ehelyett jelölje a megfelelő betűjelzést - s, p, d, f ), x - az elektronok száma egy adott alszinten (pályán). Nem szabad elfelejteni, hogy az elektron elfoglalja azt az energiaszintet, amelyen a legalacsonyabb energiával rendelkezik - annál kisebb n + 1 (Klechkovsky uralma ). A feltöltési energiaszintek és alszintek sorrendje a következő:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s (5d1) 4f 5d 6p 7s (6d1-2) 5f 6d 7p

a) 19. elem
Mivel az elektronok száma egy vagy másik elem atomjában megegyezik a D.I. táblázatában szereplő sorszámával. Mendelejev, majd a 19. elem - kálium (K - sorszám 19) esetében az elektronikus képlet a következő:

vegyérték-elektron kálium 4s 1 - találhatók 4s alszint A K -atom valenciapályáján 1 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periódusos rendszerének első csoportjába helyezzük.

b) 20. számú elem
A 20 -as elem - kalcium (Ca - sorszáma 20) esetén az elektronikus képlet a következő:

vegyérték elektronok kalcium 4s 2 - találhatók 4s alszint A Ca atom valenciapályáján 2 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének második csoportjába sorolják.

c) 21. számú elem
A 21. számú elem - szkandium (Ca - 21. sorszám) esetén az elektronikus képlet a következő:

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

vegyérték elektronok botrány 4s 2 3d 1 - találhatók 4s - és 3d -alsóbb szintek. Az Sc atom vegyértékpályáin 3 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének harmadik csoportjába sorolják.

d) 22. elem
A 22 -es elem - titán (Ti - 22 -es sorszám) esetén az elektronikus képlet a következő:

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

A szkandium vegyértékelektronjai 4s 2 3d 2 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. A Ti atom vegyértékpályáin 4 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének negyedik csoportjába sorolják.

e) 23. elem
A 23. elem - vanádium (V - 23. sorszám) esetén az elektronikus képlet a következő:

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

A szkandium vegyértékelektronjai 4s 2 3d 3 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. A V -atom vegyértékpályáin 5 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének ötödik csoportjába sorolják.

f) 24. elem
A króm elem (Cr - 24. sorszám) esetén az elektronikus képlet a következő:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5

vegyérték elektronok króm 4s 1 3d 5 - találhatók 4s- és 3- alszintek. A Cr atom valenciapályáin 6 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének hatodik csoportjába sorolják.
A krómatomban a 4s alszint egy elektronja átmegy a 3d alszintre, és ebben az esetben a krómatom stabilabb állapotot kap 4s 1 3d 5, mint 4s 2 3d 4. Ez azzal magyarázható, hogy energetikailag kedvezőbb a krómatom számára, ha a 3D -s alszinten nem 4, hanem 5 elektron található - minden sejt egy elektronnal van feltöltve. Így a 4s 1 3d 5 vegyértékű elektronkonfiguráció energetikailag kedvezőbb a krómatom számára, mint a 4s 2 3d 4.

g) 25. elem - mangán (Mn - 25. sorszám), az elektronikus képlet formája:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5

A mangán vegyértékelektronjai 4s 2 3d 5 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. Az Mn atom vegyértékpályáin 7 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének hetedik csoportjába sorolják.

h) 26. elem - vas (Fe - sorszám 26), az elektronikus képlet:

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

vegyérték elektronok mirigy 4s 2 3d 6 - találhatók 4s- és 3d -alsóbb szintek. A Fe atom vegyértékpályáin 8 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének nyolcadik csoportjába sorolják.

j) 27 -es elem - sablet (27 -es számú koordináta), az elektronikus képlet formája:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7

vegyérték elektronok szablya 4s 2 3d 7 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. A Co -atom vegyértékpályáin 9 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének kilencedik csoportjába sorolják.

k) 28 -as elem - nikkel (Ni - 28 -as sorszám), az elektronikus képlet formája:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8

A nikkel vegyértékelektronjai 4s 2 3d 8 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. A Ni -atom vegyértékpályáin 10 elektron található. Ezért az elemet D.I. Mendelejev periodikus rendszerének tizedik csoportjába helyezzük.

m) 29. elem - réz (Cu - 29. sorszám), az elektronikus képlet:

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

vegyérték elektronok réz 4s 1 3d 10 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. A Cu atom vegyértékpályáin 11 elektron található. Ezért az elemet D.I. Mendelejev periodikus rendszerének tizenegyedik csoportjába sorolják.
Áttörés figyelhető meg a rézatom ( "kudarc"): a 4s alszint egyik elektronja átmegy a 3D alszintre. Ez azzal magyarázható, hogy az atom állapota energetikailag kedvezőbbnek tekinthető, ha nem 9, hanem 10 elektron van a d-alszinten. Mert energetikailag kedvezőbb a rézatom számára, ha a 3db alszint mind az öt d-sejtje meg van töltve, de nem akkor, ha négy d-sejt van betöltve, hanem csak egy elektron az ötödikben. A 3D-s alszint ötödik d-cellájának kitöltéséhez a 4-es alszint egyik elektronja átmegy a 3D-s alszintre, mintha " átesikÍgy a 4s 1 3d 10 vegyértékű elektronkonfiguráció energetikailag kedvezőbb a rézatom számára, mint a 4s 2 3d 9.

m) 30. elem - cink (Zn - 30. sorszám), az elektronikus képlet:

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

Cink -vegyértékű elektronok 4s 2 3d 10 - találhatók 4s- és 3d- alszintek. A Zn atom vegyértékpályáin 12 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének tizenkettedik csoportjába sorolják.

o) 31 -es elem - gallium (31 -es sorszám), az elektronikus képlet:

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

A gallium valenciaelektronjai 4s 2 3d 10 4p 1 - be vannak kapcsolva 4s-, 3d- és 4p- alszintek. A Ga atom vegyértékpályáin 13 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének tizenharmadik csoportjába sorolják.

n) 32. elem - germánium (32. sorszám), az elektronikus képlet formája:

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

A germánium vegyértékelektronjai 4s 2 3d 10 4p 2 - találhatók 4s-, 3d- és 4p- alszintek. A Ge atom vegyértékpályáin 14 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének tizennegyedik csoportjába sorolják.

p) 33. elem - arzén (33. sorszám), az elektronikus képlet formája:

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

vegyérték elektronok arzén 4s 2 3d 10 4p 3 - találhatók 4s-, 3d- és 4p- alszintek. Az As atom vegyértékpályáin 15 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének tizenötödik csoportjába sorolják.

c) 34. elem - szelén (34. sorszám), az elektronikus képlet:

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

vegyérték elektronok Selena 4s 2 3d 10 4p 4 - találhatók 4s-, 3d- és 4p- alszintek. A Se atom vegyértékpályáin 16 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének tizenhatodik csoportjába sorolják.

c) 35. számú elem - bróm (Br - 35. sorszám), az elektronikus képlet:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

vegyérték elektronok bróm 4s 2 3d 10 4 p 5 - találhatók 4s-, 3d-és 4p -alsóbb szintek. A Br -atom vegyértékpályáin 17 elektron található. Ezért az elemet D. I. Mendelejev periodikus rendszerének tizenhetedik csoportjába sorolják.

r) 36. számú elem - kripton (Kr - 36. sorszám), az elektronikus képlet formája:

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

vegyérték elektronok kripton 4s 2 3d 10 4p 6 - találhatók 4s-, 3d- és 4p- alszintek. A Kr -atom vegyértékpályáin 18 elektron található. Ezért az elemet D.I. Mendelejev időszakos rendszerének tizennyolcadik csoportjába sorolják.

Algoritmus egy elem elektronikus képletének elkészítéséhez:

1. Határozza meg az elektronok számát egy atomban a D.I. kémiai elemek periódusos rendszerével. Mendelejev.

2. Annak az időszaknak a száma alapján, amelyben az elem található, határozza meg az energiaszintek számát; az elektronok száma az utolsó elektronikus szinten megfelel a csoportszámnak.

3. Ossza fel a szinteket alszintekre és pályákra, és töltse fel őket elektronokkal a pályák kitöltésének szabályaival összhangban:

Emlékeztetni kell arra, hogy az első szinten legfeljebb 2 elektron található. 1s 2, a második - legfeljebb 8 (kettő sés hat R: 2s 2 2p 6), a harmadik - legfeljebb 18 (kettő s, hat oés tíz d: 3s 2 3p 6 3d 10).

• Fő kvantumszám n minimálisnak kell lennie.
• Először feltöltve s- akkor alszinten p-, d- b f- alszintek.
• Az elektronok a pályák energiáját növekvő sorrendben töltik meg (Klechkovsky szabálya).
• Az alszinten belül az elektronok először egyenként szabad pályákat foglalnak el, és csak ezután alkotnak párokat (Hund szabálya).
• Egy pályán legfeljebb két elektron lehet (Pauli elve).

Példák.

1. Állítsuk össze a nitrogén elektronikus képletét! A periódusos rendszerben a nitrogén 7 -es.

2. Állítsuk össze az argon elektronikus képletét! Az Argon a 18. helyen áll a periódusos rendszerben.

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

3. Állítsuk össze a króm elektronikus képletét! A króm a periódusos táblázat 24. számában található.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5

Cinkenergia diagram.

4. Állítsuk össze a cink elektronikus képletét! A cink a periódusos táblázat 30. számában található.

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

Vegye figyelembe, hogy az elektronikus képlet egy része, nevezetesen 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6, az argon elektronikus képlete.

A cink elektronikus képlete a következőképpen ábrázolható.