Elektronska konfiguracija atoma numerički je prikaz orbita elektrona. Elektronske orbite su različita područja oko atomske jezgre, 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. Nakon što shvatite osnovna načela koja stoje iza konfiguracija elektrona, moći ćete pisati vlastite konfiguracije i s povjerenjem rukovati kemijskim testovima.
Korak
Metoda 1 od 2: Određivanje elektrona kroz periodni sustav
Korak 1. Pronađite svoj atomski broj
Svaki atom ima određeni broj elektrona. Pronađite kemijski simbol za svoj 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 ujedno je i broj protona u atomu - pa predstavlja i broj elektrona u atomu s nultim sadržajem.
Korak 2. Odredite atomski sadržaj
Atomi s nultim sadržajem imat će točan broj elektrona naveden u gornjoj periodnoj tablici. Međutim, atom sa sadržajem imat će 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 natrija sa sadržajem -1 imat će dodatni elektron pored svog osnovnog atomskog broja, koji je 11. Dakle, ovaj natrijev atom će imati ukupno 12 elektrona
Korak 3. Spremite popis standardnih orbita u svoju memoriju
Kad 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 načelu isključenja, jedna orbita može uključivati najviše 2 elektrona, pa 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 zapisana uzastopno, pri čemu je broj elektrona u svakoj orbiti napisan malim slovima i u višem položaju (superscript) desno od naziva orbite. Konačna konfiguracija elektrona zbirka je podataka o nazivima orbita i nadnapisima.
Na primjer, evo jednostavne konfiguracije elektrona: 1 s2 2s2 2 str6. 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 se elektronska konfiguracija odnosi na neonske atome koji nemaju sadržaj (atomski broj neona je 10.)
Korak 5. Sjetite se redoslijeda orbita
Imajte na umu da iako je skup orbita numeriran prema broju elektronskih slojeva, orbite su poredane prema njihovoj energiji. Na primjer, 4s2 koji sadrže nižu razinu energije (ili potencijalno hlapljivije) od 3d atoma10 koji je djelomično ili potpuno ispunjen pa se prvo ispisuje stupac 4s. Kad znate redoslijed orbita, možete ih popuniti na temelju 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: 1s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 str6 5s2 4d10 5 str6 6s2 4f14 5d10 6 str6 7s2 5f14 6d107 str68s2
- Gornji popis, ako su svi slojevi popunjeni, bit će konfiguracija elektrona za Uuo (Ununoctium), 118, koji je najveći broj atoma u periodnom sustavu - tako da ova konfiguracija elektrona sadrži sve slojeve elektrona za koje se zna da postoje u neutralni atom.
Korak 6. Ispunite orbite na temelju broja elektrona u vašem atomu
Na primjer, ako želimo zapisati elektronsku konfiguraciju za atom kalcija bez sadržaja, započeli bismo utvrđivanjem 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: 1 s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 4s2.
- Napomena: Razine energije mijenjaju se s povećanjem orbite. Na primjer, kada dosegnete 4. razinu energije, tada će prve biti 4s, zatim 3d. Nakon četvrte razine energije, preći ćete na 5. razinu gdje se redoslijed vraća na početak. To se događa tek nakon 3. energetske razine.
Korak 7. Koristite periodni sustav kao vizualni prečac
Možda ste primijetili da oblik periodnog sustava predstavlja redoslijed skupa orbita u elektronskoj konfiguraciji. Na primjer, atomi u drugom stupcu s lijeve strane uvijek završavaju na "s"2", atomi u desnom dijelu tankog središta 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, dva krajnje lijeva stupca 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 se atom nalazi u trećem retku (ili" razdoblju ") periodnog sustava. Također je u petom stupcu bloka p-orbite periodni sustav. Dakle, konfiguracija elektrona će završiti s … 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 razdoblju 4, dok prvi red f orbita predstavlja 4f orbite iako su zapravo u razdoblju 6.
Korak 8. Naučite kako brzo pisati elektronske konfiguracije
Atomi s desne strane periodnog sustava nazivaju se plemeniti plinovi. Ovi elementi su vrlo kemijski stabilni. Da biste skratili dugotrajan proces pisanja elektronskih konfiguracija, napišite kemijski simbol najbližeg plinovitog elementa koji ima manje elektrona od atoma u vašim zagradama, a zatim nastavite s konfiguracijom elektrona za niz orbita koje slijede. Pogledajte primjer ispod:
- Kako biste lakše razumjeli ovaj koncept, dat je primjer konfiguracije. Napišimo konfiguraciju za cink (s atomskim brojem 30) metodom brzi plemeniti plin. Ukupna elektronska konfiguracija cinka je: 1s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 4s2 3d10. Međutim, imajte na umu da 1s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 je konfiguracija za Argon, plemeniti plin. Zamijenite ovaj dio zapisa elektrona cinka kemijskim simbolom Argon u zagradama ([Ar].)
- Dakle, elektronska konfiguracija cinka može se brzo napisati kao [Ar] 4s2 3d10.
Metoda 2 od 2: Korištenje periodnog sustava ADOMAH
Korak 1. Shvatite periodni sustav ADOMAH
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 razdoblja ne predstavlja elektronski sloj. Potražite periodni sustav ADOMAH, koji je periodni sustav koji je posebno dizajnirao znanstvenik Valery Tsimmerman. Lako ga možete pronaći putem internetskog pretraživanja.
- U periodnom sustavu ADOMAH vodoravni redovi predstavljaju skupine elemenata, kao što su halogeni, slabi plinovi, alkalni metali, zemnoalkalijske zemlje itd. Okomiti stupci predstavljaju elektronske slojeve i nazivaju se "kaskade" (dijagonalne crte 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. Ti su brojevi normalni atomski brojevi koji predstavljaju ukupan broj elektrona u neutralnom atomu.
Korak 2. Pronađite svoj atom u ADOMAH tablici
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.
Uočite brojeve od 1 do 8 pri dnu tablice. Ti su brojevi brojevi elektronskog sloja ili brojevi stupaca. Zanemarite stupce koji sadrže samo elemente koje ste precrtali. Za Erbium preostali su stupci brojevi stupaca 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 crte između blokova, podijelite stupce u stupce. -Block i zapisujte ih odozdo prema gore. Opet, zanemarite blokove stupaca koji uključuju sve prekrižene elemente. Zapišite početne stupce u stupcima počevši od broja stupca, a zatim slijedi 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 napisane rastućim redoslijedom broja sloja. Također možete pisati redoslijedom popunjavanja orbita. Pratite kaskadu odozgo prema dolje (ne stupce) dok pišete blokove stupaca: 1s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 str6 5s2 4d10 5 str6 6s2 4f12.
Korak 4. Izbrojite elektrone u svakom skupu orbita
Izbrojite neograničene elemente u svakom stupcu-bloku, unoseći jedan elektron po elementu, zatim upišite broj iza simbola bloka za svaki stupac-blok, ovako: 1s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 3d10 4s2 4 str6 4d10 4f12 5s2 5 str6 6s2. U našem primjeru ovo je elektronska konfiguracija Erbija.
Korak 5. Upoznajte pogrešnu konfiguraciju elektrona
Postoji osamnaest iznimki u konfiguraciji elektrona za atome s najnižom razinom energije, ili ono što se obično naziva elementarna razina. Ova iznimka krši opće pravilo u položajima posljednja dva do tri elektrona. U takvom slučaju stvarna konfiguracija elektrona održava elektron u nižem energetskom stanju 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); Klimatizacija (…, 6d1, 7s2); Th (…, 6d2, 7s2); Godišnje (…, 5f2, 6d1, 7s2); U (…, 5f3, 6d1, 7s2); Np (…, 5f4, 6d1, 7s2) i cm (…, 5f7, 6d1, 7s2).
Savjeti
-
Kad je atom ion, to znači da broj protona nije jednak broju elektrona. Sadržaj atoma bit će (obično) prikazan u gornjem desnom kutu kemijskog simbola. Tako će atom antimona sa sadržajem +2 imati elektronsku konfiguraciju 1s2 2s2 2 str6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 str6 5s2 4d10 5 str1. Imajte na umu da 5p3 promijenjeno u 5p1. Budite oprezni kad 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 u 4s2 3d7, a atom dobije +2 sadržaj, tada će se konfiguracija promijeniti u završetak na 4s0 3d7. Imajte na umu da je 3d7Ne mijenja se, 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 sustava. 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 ova konfiguracija treba samo izgubiti tri elektrona da bi dosegla stabilno stanje. Također, slojevi s pola sadržaja (s1, p3, d5..) stabilniji su od (na primjer) p4 ili p2; međutim, s2 i p6 bit će još stabilniji.
- Ne postoji podrazina "salda pola sadržaja". Ovo je pojednostavljenje. Sve ravnoteže povezane s "napola ispunjenim" podrazinama 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 5 str3.
- Isto ne vrijedi za ione. Ione je teže napisati. Preskočite dvije razine 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 u obliku elektronske konfiguracije, zbrojite sve brojeve koji slijede slova (s, p, d i f). Ovo načelo 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 zapisati redoslijedom broja 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". Kad 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 nadnapisi, stoga ih ne zapisujte na testu.
