Folosind această schemă, putem explica formarea structurilor electronice ale atomilor elementelor sistemului periodic, scrise sub formă de formule electronice. Numărul total de electroni dintr-un atom este determinat de numărul de serie al elementului.
Astfel, în atomii elementelor din prima perioadă, o s-orbită a primului nivel de energie va fi umplută de electroni (Tabelul 1). Deoarece există doi electroni la acest nivel, în prima perioadă numai două elemente (1 H și 2 He), ale căror formule electronice sunt următoarele: 1 H 1s 1 și 2 He 1s 2.
În atomii elementelor celei de-a doua perioade, primul nivel de energie este complet umplut cu electroni. În mod succesiv, electronii vor fi umpluți cu s- și p-subsuburi ale celui de-al doilea nivel de energie. Suma electronilor s și p care au umplut acest nivel este de opt, astfel încât în a doua perioadă există 8 elemente (3 Li ... 10 nu).
În atomii elementelor celei de-a treia perioade, primul și al doilea nivel de energie sunt complet umplute cu electroni. Sublaturile s și p ale celui de-al treilea nivel de energie vor fi completate consecutiv. Suma electronilor s și p care au umplut al treilea nivel de energie este de opt. Prin urmare, în a treia perioadă există 8 elemente (11 Na ... 18 Ar).
În atomii elementelor din a patra perioadă, se umple primul, al doilea și al treilea nivel de energie 3s 2 3p6. La cel de-al treilea nivel de energie, d-substratul (3d) rămâne liber. Umplerea acestei subsoluri de electroni de la unu la zece începe după ce este umplut la maxim cu electronii de către un substrat de 4s. În plus, electronii sunt plasați la nivelul 4p. Suma electronilor 4s -, 3d - și 4p este egală cu optsprezece, ceea ce corespunde la 18 elemente din cea de-a patra perioadă (19 K ... 36 Kr).
În mod similar, formarea structurilor electronice ale atomilor elementelor celei de-a cincea perioade are loc cu singura diferență că s și p sublevels sunt pe a cincea, iar d este subsol la nivelul de energie al patrulea. Deoarece suma electronilor 5s, 4d și 5p este de optsprezece, în a cincea perioadă există 18 elemente (37 Rb ... 54 Xe).
În supermăria a șasea perioadă, 32 de elemente (55 Cs ... 86 Rn). Acest număr corespunde cu suma electronilor din subsolurile 6s, 4f, 5d și 6p. Secvența de umplere a subsolurilor cu electroni este după cum urmează. Mai întâi, substratul 6s este umplut cu electroni. Apoi, spre deosebire de seria Klechkovsky, 5d - un substrat va fi umplut cu un electron. După aceasta, nivelul maxim 4f este umplut. Apoi se vor umple 5d- și 6p-sublevels. Nivelurile anterioare de energie sunt umplute cu electroni.
Un fenomen similar se observă în formarea structurilor electronice ale atomilor elementelor din a șaptea perioadă.
Astfel, pentru a scrie formula electronică pentru atomul unui element, este necesar să cunoaștem următoarele.
1. Numărul secvenței unui element din tabelul periodic al elementelor Mendeleev, care corespunde numărului total de electroni din atom.
2. Numărul perioadei care determină numărul total de niveluri de energie din atom. Numărul ultimului nivel de energie din atom corespunde cu numărul perioadei în care este localizat elementul. În atomii elementelor din a doua și a treia perioadă, umplerea ultimului nivel de energie de către electroni are loc în următoarea secvență: ns 1-2 ... np 1-6. Atomii elementelor de perioade a patra și a treia subnivele nivelurile de energie penultimul și ultimul sunt umplute cu electroni, astfel: ns 1-2 ... (n-1) d 1-10 ... np 1-6. Atomii elementelor perioadelor șasea și a șaptea umplere electroni secvență de astfel de subniveluri: ns 1-2 ... (n-1) d 1 ... (n -2) f 1-14 ... (n-1) d 2-10 ... np 1-6 .
3. În atomii elementelor principalelor subgrupe, suma electronilor s și p la ultimul nivel de energie este egală cu numărul grupului.
4. Elementele atomii laterale ale subgrupelor suma d-electroni pe penultima și ultima s-a electronilor nivelul de energie este egal cu numărul de grup, cu excepția elementelor atomilor de cobalt subgrupe, nichel, cupru și zinc.
Plasarea electronilor în orbitalii atomici ai aceleiași subsoluri energetice are loc în conformitate cu regula Gund: valoarea totală a rotației electronilor situată pe același subsol ar trebui să fie maximă, adică acest subsol pe fiecare orbital ia mai întâi un electron cu rotiri paralele și apoi cel de-al doilea electron cu rotația opusă.
Exemplul 2. Scrieți formule electronice de atomi ai elementelor având numere de ordine 4, 13, 22.
Soluția. Elementul cu numărul de serie 4 este beriliul. În consecință, există 4 electroni în atomul de beriliu. Beriliul se află în cea de-a doua perioadă, în al doilea grup al subgrupului principal. Numărul de perioadă corespunde numărului de niveluri de energie, adică doi. La aceste niveluri de energie, ar trebui plasate patru electroni. La primul nivel de energie, există doi electroni (1s2) și ceilalți doi electroni (2s2) (vezi tabelul 1). Astfel, formula electronică are următoarea formă: 4 We 1s 2 2s 2. Numărul de electroni la ultimul nivel de energie corespunde numărului grupului în care este localizat.
În sistemul periodic, elementul din aluminiu corespunde numărului de comandă 13. Aluminiul se află în a treia perioadă, în al treilea grup, subgrupa. În consecință, la cel de-al treilea nivel de energie ar trebui să existe trei electroni, care vor fi aranjate astfel: 3s 2 3p 1 (suma s - și p -electronelor este egală cu numărul grupului). Zece electroni sunt la primul și al doilea nivel de energie: 1s 2 2s 2 2p 6 (vezi Tabelul 1). În general, formula electronică a aluminiului este după cum urmează: 13 Al 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1.
În sistemul periodic, elementul cu numărul ordinal 22 este titan. Există douăzeci și doi de electroni în atomul de titan. Acestea sunt plasate pe patru niveluri de energie, deoarece elementul se află în a patra perioadă. Atunci când se introduc electroni prin subsoluri, este necesar să se ia în considerare faptul că acesta este un element al celui de-al patrulea grup al subgrupului secundar. Prin urmare, al patrulea nivel de energie, s -podurovne doi electroni: 4s 2. Primul, al doilea și al treilea nivel de s - și p -podurovni complet umplut cu electroni 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 (a se vedea tabelul 1 ..). Restul găzdui doi electroni asupra d nivelul de energie al treilea -podurovne: 3d 2., o astfel de titan cu formula generală: Ti electronic 22 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 3d 6 2 2 4s.
La scrierea formulelor electronice, trebuie să se țină seama de "alunecarea" electronilor de la nivelul s-a nivelului de energie externă ns la nivelul d al nivelului pre-existent (n-1) d. Se sugerează că o astfel de stare este cea mai favorabilă din punct de vedere energetic. Electronul "alunecare" apare în atomii unor d-elemente, de exemplu, 24 Cr, 29 Cu, 42 Mo, 47 Ag, 79 Au, 41 Nb, 44 Ru, 45 Rh, 46 Pd.
Exemplul 3. Scrieți o formulă electronică pentru atomul de crom, ținând seama de "descoperirea" unui electron.
Soluția. Formula electronica crom în conformitate cu principiul energiei minime trebuie să fie următoarele: 24 Cr 1s 2s 2 2 2p 6 3s 3p 2 4 6 3d 4s 2. Cu toate acestea, în atomul elementului există o „descoperire“ a 4s externe s electroni asupra -podurovnya 3d substrat. Prin urmare, dispunerea electronilor în atomul de crom este: 24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: