Elektronska konfiguracija atoma je numerički prikaz orbita elektrona. Elektronske orbite su različita područja oko atomskog jezgra, gdje su elektroni obično prisutni. Konfiguracija elektrona čitatelju može reći o broju elektro orbita koje atom ima, kao io broju elektrona koji zauzimaju svaku orbitu. Kad shvatite osnovne principe konfiguracije elektrona, moći ćete pisati vlastite konfiguracije i s povjerenjem rukovati s kemijskim testovima.
Korak
Metoda 1 od 2: Određivanje elektrona kroz periodni sistem
Korak 1. Pronađite svoj atomski broj
Svaki atom ima određeni broj elektrona. Pronađite kemijski simbol za vaš atom u gornjoj periodnoj tablici. Atomski broj je pozitivan cijeli broj koji počinje s 1 (za vodik) i povećava se svaki put za 1 za sljedeće atome. Ovaj atomski broj je ujedno i broj protona u atomu - tako da predstavlja i broj elektrona u atomu sa nultim sadržajem.
Korak 2. Odredite atomski sadržaj
Atomi s nultim sadržajem imat će točan broj elektrona navedenih u gornjoj periodnoj tablici. Međutim, atom sa sadržajem će imati veći ili manji broj elektrona, ovisno o veličini sadržaja. Ako se bavite atomskim sadržajem, dodajte ili dodajte elektrone: dodajte jedan elektron za svaki negativni naboj i oduzmite jedan za svaki pozitivni naboj.
Na primjer, atom natrijuma sa sadržajem -1 će imati dodatni elektron pored svog osnovnog atomskog broja, koji je 11. Dakle, ovaj atom natrijuma će imati ukupno 12 elektrona
Korak 3. Spremite listu standardnih orbita u svoju memoriju
Kada atom dobije elektrone, ispunjava različite orbite određenim redoslijedom. Svaki skup ovih orbita, kad je potpuno zauzet, sadržavat će paran broj elektrona. Skupovi ovih orbita su:
- Skup s orbitala (bilo koji broj u konfiguraciji elektrona iza kojeg slijedi "s") uključuje jednu orbitu, a prema Paulijevom principu isključenja, jedna orbita može uključivati najviše 2 elektrona, tako da svaki skup s orbitala može sadrže 2 elektrona.
- P orbitalni skup sadrži 3 orbite i može uključivati ukupno 6 elektrona.
- D orbitalni skup sadrži 5 orbita, pa ovaj skup može uključivati 10 elektrona.
- Orbitalni skup sadrži 7 orbita, pa može uključivati 14 elektrona.
Korak 4. Shvatite notaciju konfiguracije elektrona
Konfiguracija elektrona napisana je na način koji jasno prikazuje broj elektrona u atomu i svakoj orbiti. Svaka orbita je napisana uzastopno, pri čemu je broj elektrona u svakoj orbiti napisan malim slovima i u višem položaju (superscript) desno od naziva orbite. Konačna konfiguracija elektrona je zbirka podataka o nazivima orbita i nadnapisima.
Na primjer, evo jednostavne konfiguracije elektrona: 1s2 2s2 2p6. Ova konfiguracija pokazuje da postoje dva elektrona u 1s orbitalnom skupu, dva elektrona u 2s orbitalnom skupu i šest elektrona u 2p orbitalnom skupu. 2 + 2 + 6 = 10 elektrona. Ova elektronska konfiguracija primjenjuje se na neonske atome koji nemaju sadržaj (atomski broj neona je 10.)
Korak 5. Zapamtite redoslijed orbita
Imajte na umu da iako je skup orbita numeriran prema broju slojeva elektrona, orbite su poredane prema njihovoj energiji. Na primjer, 4s2 koji sadrži niži nivo energije (ili potencijalno nestabilniji) od 3d atoma10 koji je djelomično ili potpuno ispunjen, pa se prvo ispisuje kolona 4s. Kada saznate redoslijed orbita, možete ih popuniti na osnovu broja elektrona u svakom atomu. Redoslijed popunjavanja orbita je sljedeći: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
- Konfiguracija elektrona za atom sa potpuno ispunjenom orbitom izgledala bi ovako: 1 s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d107p68s2
- Gornja lista, ako su ispunjeni svi slojevi, bit će konfiguracija elektrona za Uuo (Ununoctium), 118, koji je najveći broj atoma u periodnom sistemu - tako da ova konfiguracija elektrona sadrži sve slojeve elektrona za koje je trenutno poznato da postoje u neutralni atom.
Korak 6. Popunite orbite na osnovu broja elektrona u vašem atomu
Na primjer, ako želimo zapisati elektronsku konfiguraciju za atom kalcija bez sadržaja, započeli bismo određivanjem atomskog broja kalcija u periodnom sustavu. Broj je 20, pa ćemo konfiguraciju za atom s 20 elektrona napisati gore navedenim redoslijedom.
- Ispunite orbite slijedeći gornji slijed sve dok ne dosegnete ukupno 20 elektrona. Orbita 1s sadrži dva elektrona, 2s orbita dva, 2p orbita šest, 3s orbita dva, 3p orbita šest i 4s orbita dva (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20.) Dakle, konfiguracija elektrona za kalcij je: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.
- Napomena: Nivoi energije mijenjaju se s povećanjem orbite. Na primjer, kada dostignete 4. energetski nivo, tada će prve biti 4s, zatim 3d. Nakon četvrtog energetskog nivoa, preći ćete na peti nivo gdje se redoslijed vraća na početak. To se događa tek nakon 3. energetskog nivoa.
Korak 7. Koristite periodni sistem kao svoju vizuelnu prečicu
Možda ste primijetili da oblik periodnog sistema predstavlja redoslijed skupa orbita u elektronskoj konfiguraciji. Na primjer, atomi u drugom stupcu s lijeve strane uvijek završavaju na "s"2", atomi u desnoj regiji tankog centra uvijek završavaju na" d10, "itd. Koristite periodni sustav kao svoju vizualnu pomoć pri zapisivanju konfiguracija elektrona - redoslijed elektrona koje zapisujete u orbitama izravno je povezan s vašim položajem na tablici. Pogledajte dolje:
- Konkretno, dvije krajnje lijeve kolone predstavljaju atome s konfiguracijama elektrona koji završavaju s orbitama, desna polovica tablice predstavlja atome s konfiguracijama elektrona koji završavaju s orbitama, srednji dijelovi predstavljaju atome koji završavaju na d orbita, a donja polovica za atome koji završavaju na d orbitale orbite f.
- Na primjer, kada želite napisati elektronsku konfiguraciju za klor, pomislite: "Ovaj atom se nalazi u trećem redu (ili" razdoblju ") periodnog sistema. On je također u petom stupcu bloka p-orbite periodni sustav. Dakle, konfiguracija elektrona će završiti sa … 3p5
- Oprez - d i f orbitalna područja u tablici predstavljaju različite razine energije s redom u kojem se nalaze. Na primjer, prvi red d orbitalnih blokova predstavlja 3d orbite iako se nalaze u periodu 4, dok prvi red f orbita predstavlja 4f orbite iako su zapravo u periodu 6.
Korak 8. Naučite kako brzo pisati elektronske konfiguracije
Atomi na desnoj strani periodnog sistema nazivaju se plemeniti gasovi. Ovi elementi su vrlo kemijski stabilni. Da biste skratili dugotrajan proces pisanja elektronskih konfiguracija, napišite kemijski simbol najbližeg plinovitog elementa koji ima manje elektrona nego atoma u vašim zagradama, a zatim nastavite s konfiguracijom elektrona za niz orbita koje slijede. Pogledajte primjer ispod:
- Da biste lakše razumjeli ovaj koncept, dat je primjer konfiguracije. Hajde da napišemo konfiguraciju za cink (sa atomskim brojem 30) metodom brzi plemeniti gas. Ukupna elektronska konfiguracija cinka je: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10. Međutim, imajte na umu da 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 je konfiguracija za Argon, plemeniti gas. Zamijenite ovaj dio elektronske oznake cinka kemijskim simbolom Argon u zagradama ([Ar].)
- Dakle, elektronska konfiguracija cinka može se brzo napisati kao [Ar] 4s2 3d10.
Metoda 2 od 2: Upotreba periodnog sistema ADOMAH
Korak 1. Shvatite periodni sistem ADOMAH -a
Ova metoda pisanja elektronskih konfiguracija ne zahtijeva da ih zapamtite. Međutim, potrebno je preurediti periodni sustav, jer u tradicionalnom periodnom sustavu, počevši od četvrtog reda, broj perioda ne predstavlja elektronski sloj. Potražite periodni sistem ADOMAH, periodni sistem koji je posebno dizajnirao naučnik Valery Tsimmerman. Lako ga možete pronaći putem pretraživanja na mreži.
- U periodnom sistemu ADOMAH vodoravni redovi predstavljaju grupe elemenata, poput halogena, slabih plinova, alkalnih metala, zemnoalkalnih zemalja itd. Okomiti stupci predstavljaju elektronske slojeve i nazivaju se „kaskade“(dijagonalne linije koje povezuju s, p, d i f blokove) koje odgovaraju razdoblju.
- Helij se pomiče pored vodika, jer oba imaju orbite od 1s. Nekoliko točaka (s, p, d i f) prikazano je s desne strane, a brojevi slojeva su ispod. Elementi su prikazani u pravokutnim okvirima označenim brojevima od 1 do 120. Ovi brojevi su normalni atomski brojevi koji predstavljaju ukupan broj elektrona u neutralnom atomu.
Korak 2. Pronađite svoj atom u ADOMAH tabeli
Da biste napisali elektronsku konfiguraciju elementa, locirajte njegov simbol u periodnom sustavu ADOMAH i prekrižite sve elemente s većim atomskim brojem. Na primjer, ako želite napisati elektronsku konfiguraciju Erbija (68), prekrižite elemente 69 do 120.
Obratite pažnju na brojeve od 1 do 8 pri dnu tabele. Ovi brojevi su brojevi elektronskog sloja ili brojevi stupaca. Zanemarite stupce koji sadrže samo elemente koje ste precrtali. Za Erbium preostale kolone su brojevi kolona 1, 2, 3, 4, 5 i 6
Korak 3. Izračunajte svoj atomski konačni skup orbita
Gledajući simbole blokova s desne strane tablice (s, p, d i f) i brojeve stupaca pri dnu tablice zanemarujući dijagonalne linije između blokova, podijelite kolone u kolone. i pišite ih redom odozdo prema gore. Opet, zanemarite blokove stupaca koji uključuju sve prekrižene elemente. Zapišite početne stupce bloka koji počinju brojem kolone, a zatim simbol bloka, ovako: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (u slučaju Erbija).
Napomena: Konfiguracije elektrona za Er gore su zapisane po rastućem redoslijedu broja sloja. Takođe možete pisati redosledom kojim su orbite popunjene. Pratite kaskadu odozgo prema dolje (ne kolone) dok pišete blokove stupaca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12.
Korak 4. Prebrojte elektrone u svakom skupu orbita
Izbrojite neograničene elemente u svaki stupac-blok, unoseći jedan elektron po elementu, zatim upišite broj iza simbola bloka za svaki stupac-blok, ovako: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f12 5s2 5p6 6s2. U našem primjeru ovo je elektronska konfiguracija Erbija.
Korak 5. Upoznajte pogrešnu konfiguraciju elektrona
Postoji osamnaest izuzetaka u konfiguraciji elektrona za atome s najnižim nivoom energije, ili onim što se obično naziva elementarnim nivoom. Ovaj izuzetak krši opće pravilo u pozicijama posljednja dva do tri elektrona. U tom slučaju, stvarna konfiguracija elektrona održava elektron u stanju niže energije nego u standardnoj konfiguraciji atoma. Ovi nestabilni atomi su:
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); Klima (…, 6d1, 7s2); Th (…, 6d2, 7s2); Pa (…, 5f2, 6d1, 7s2); U (…, 5f3, 6d1, 7s2); Np (…, 5f4, 6d1, 7s2) i cm (…, 5f7, 6d1, 7s2).
Savjeti
-
Kada je atom ion, to znači da broj protona nije jednak broju elektrona. Sadržaj atoma će (obično) biti prikazan u gornjem desnom kutu kemijskog simbola. Tako će atom antimona sa sadržajem +2 imati elektronsku konfiguraciju 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1. Imajte na umu da 5p3 promijenjeno u 5p1. Budite oprezni kada konfiguracija elektrona završi u orbiti koja nije skup s i p orbita.
Kada uklonite elektron, možete ga ukloniti samo iz njegove valentne orbite (s i p orbite). Dakle, ako konfiguracija završi na 4s2 3d7, i atom dobije +2 sadržaj, tada će se konfiguracija promijeniti u završavanje na 4s0 3d7. Imajte na umu da 3d7no mijenja, međutim, s -elektronska orbita se gubi.
- Svaki atom želi biti stabilan, a najstabilnije konfiguracije sadržavat će cijeli skup s i p orbita (s2 i p6). Plinovi počinju imati ovu konfiguraciju, zbog čega su rijetko reaktivni i nalaze se s desne strane periodnog sistema. Dakle, ako konfiguracija završi s 3p4, pa ova konfiguracija zahtijeva samo dva dodatna elektrona da bi postala stabilna (uklanjanje šest, uključujući elektrone u orbitalnom skupu, zahtijeva više energije, pa je lakše ukloniti četiri). A ako konfiguracija završi na 4d3, tada ovoj konfiguraciji treba samo da izgubi tri elektrona da bi postigao stabilno stanje. Takođe, slojevi sa pola sadržaja (s1, p3, d5..) su stabilniji od (na primjer) p4 ili p2; međutim, s2 i p6 će biti još stabilniji.
- Ne postoji nešto poput podnivoa "ravnoteže pola sadržaja". Ovo je pojednostavljenje. Sve vage povezane sa "napola ispunjenim" podnivoima temelje se na činjenici da svaka orbita ima samo jedan elektron, tako da je odbijanje među elektronima svedeno na minimum.
- Također možete napisati elektronsku konfiguraciju elementa jednostavnim pisanjem njegove valentne konfiguracije, tj. Posljednjeg skupa s i p orbita. Dakle, valentna konfiguracija atoma antimona bit će 5s2 5p3.
- Isto ne vrijedi za ione. Jone je teže napisati. Preskočite dva nivoa i slijedite isti obrazac, ovisno o tome gdje počnete pisati, ovisno o tome koliko je veliki ili nizak broj elektrona.
- Da biste pronašli atomski broj koji je u obliku elektronske konfiguracije, zbrojite sve brojeve koji slijede slova (s, p, d i f). Ovaj princip vrijedi samo za neutralne atome, ako je ovaj atom ion, morate dodati ili ukloniti elektrone prema broju dodanih ili uklonjenih.
- Postoje dva različita načina pisanja elektronskih konfiguracija. Možete ih napisati redoslijedom sloja prema gore ili redoslijedom kojim se orbite popunjavaju, kao u gornjem primjeru za element Erbium.
- Postoje određene okolnosti u kojima se elektroni moraju "promovirati". Kada je za skup orbita potreban samo jedan elektron da bi bio pun ili napola pun, uklonite jedan elektron iz najbližeg skupa s ili p orbita i pomaknite ga na skup orbita koje zahtijevaju taj elektron.
- Brojevi koji slijede slova su visoki, pa ih nemojte zapisati na testu.
