תוֹכֶן

• צעדים
• שיטה 1 מתוך 2: הפצת אלקטרונים באמצעות המערכת התקופתית של D. I. Mendeleev
• שיטה 2 מתוך 2: שימוש בטבלה המחזורית של ADOMAH
• טיפים

תצורה אלקטרונית אטום הוא ייצוג מספרי של אורביטלים האלקטרונים שלו. אורביטלים אלקטרוניים הם אזורים בעלי צורות שונות הממוקמים סביב גרעין אטומי בהם אלקטרון סביר מבחינה מתמטית. תצורה אלקטרונית עוזרת לספר לקורא במהירות ובקלות כמה אורביטלים אלקטרונים יש לאטום, כמו גם לקבוע את מספר האלקטרונים בכל מסלול. לאחר קריאת מאמר זה, תשלוט בשיטת יצירת תצורות אלקטרוניות.

צעדים

שיטה 1 מתוך 2: הפצת אלקטרונים באמצעות המערכת התקופתית של D. I. Mendeleev

1. 1 מצא את המספר האטומי של האטום שלך. לכל אטום יש מספר מסוים של אלקטרונים הקשורים אליו. מצא את הסמל לאטום שלך בטבלה המחזורית. מספר אטומי הוא מספר שלם חיובי המתחיל ב -1 (עבור מימן) ועולה באחד עבור כל אטום עוקב. מספר אטומי הוא מספר הפרוטונים באטום, ולכן הוא גם מספר האלקטרונים באטום בעל מטען אפס.
2. 2 קבע את מטען האטום. לאטומים נייטרליים יהיה אותו מספר אלקטרונים כפי שמוצג בטבלה המחזורית. עם זאת, לאטומים טעונים יהיו יותר או פחות אלקטרונים, תלוי בכמות המטען שלהם. אם אתה עובד עם אטום טעון, הוסף או הפחת אלקטרונים כדלקמן: הוסף אלקטרון אחד עבור כל מטען שלילי וחסר אחד עבור כל חיובי.
   • לדוגמה, אטום נתרן בעל מטען של -1 יהיה בעל אלקטרון נוסף בנוסף למספר האטומי הבסיסי שלה 11. במילים אחרות, לאטום הכולל יהיו 12 אלקטרונים.
   • אם אנחנו מדברים על אטום נתרן בעל מטען של +1, יש להפחית אלקטרון אחד מהמספר האטומי הבסיסי 11. לפיכך, לאטום יהיו 10 אלקטרונים.
3. 3 זכור את הרשימה הבסיסית של אורביטלים. ככל שמספר האלקטרונים גדל, הם ממלאים את רמות המשנה השונות של מעטפת האלקטרונים של האטום על פי רצף מסוים. כל רמה תת של מעטפת האלקטרונים, כשהיא מלאה, מכילה מספר זוגי של אלקטרונים. רמות המשנה הבאות זמינות:
   • s- תת רמה (כל מספר בתצורה האלקטרונית המגיעה לפני האות "s") מכיל מסלול יחיד, ולפי העיקרון של פאולי, מסלול אחד יכול להכיל 2 אלקטרונים לכל היותר, ולכן יכולים להיות 2 אלקטרונים על כל תת-רמה של מעטפת האלקטרונים.
   • p- תת רמה מכיל 3 אורביטלים, ולכן יכול להכיל מקסימום 6 אלקטרונים.
   • רמה d-sub מכיל 5 אורביטלים, כך שיכולים להכיל עד 10 אלקטרונים.
   • רמה תת-נמוכה מכיל 7 אורביטלים, כך שיכולים להכיל עד 14 אלקטרונים.
   • רמות g-, h-, i- ו- k הם תיאורטיים. האטומים המכילים אלקטרונים באורביטלים אלה אינם ידועים. רמת ה- g מכילה 9 אורביטלים, כך שמבחינה תיאורטית היא עשויה להכיל 18 אלקטרונים. תת-הרמה h עשויה להיות בעלת 11 אורביטלים ומקסימום של 22 אלקטרונים; באורביטלים i -sub -level -13 ובמקסימום 26 אלקטרונים; ברמת k -sub - 15 אורביטלים ומקסימום 30 אלקטרונים.
   • שינן את סדר האורביטלים בעזרת הטריק המנומוני:
     סאובר פחסידים דעל וind זiraffes חמזדהה אנינ קמגרד (פיסיקאים מפוכחים לא מוצאים ג'ירפות שמתחבאות במטבחים).
4. 4 להבין את רשומת התצורה האלקטרונית. תצורות אלקטרוניות נרשמות כדי לשקף בבירור את מספר האלקטרונים בכל מסלול. אורביטלים נכתבים ברצף, כאשר מספר האטומים בכל מסלול הוא למעלה מימין לשם המסלול. התצורה האלקטרונית שהושלמה לובשת צורה של רצף ייעודים ותתי -על בדרגת תת -רמה.
   • לדוגמה, התצורה האלקטרונית הפשוטה ביותר: 1s 2s 2p. תצורה זו מראה כי ישנם שני אלקטרונים ברמת המשנה 1s, שני אלקטרונים ברמת ה- 2s ושישה אלקטרונים ברמת המשנה 2p. 2 + 2 + 6 = 10 אלקטרונים בסך הכל. זוהי התצורה האלקטרונית של אטום ניאון ניטרלי (מספר אטום ניאון הוא 10).
5. 5 זכור את סדר האורביטלים. יש לזכור כי אורביטלים האלקטרונים ממוספרים בסדר עולה של מספר קליפת האלקטרונים, אך בסדר האנרגיה העולה. לדוגמה, מסלול 4s מלא פחות אנרגטי (או פחות נייד) מאשר תלת ממד מלא או מלא, כך שמסלול 4s נרשם תחילה. ברגע שאתה יודע את סדר האורביטלים, אתה יכול למלא אותם בקלות בהתאם למספר האלקטרונים באטום. סדר מילוי האורביטלים הוא כדלקמן: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
   • לתצורה האלקטרונית של אטום שבו כל האורביטלים מלאים תהיה הטופס הבא: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • שים לב שהערך לעיל, כאשר כל האורביטלים מלאים, הוא התצורה האלקטרונית של היסוד Uuo (ununoctium) 118, האטום הממוספר הגבוה ביותר בטבלה המחזורית. לכן, תצורה אלקטרונית זו מכילה את כל הרמות האלקטרוניות הידועות כיום של אטום טעון ניטרלי.
6. 6 מלא את האורביטלים בהתאם למספר האלקטרונים באטום שלך. לדוגמה, אם נרצה לרשום את התצורה האלקטרונית של אטום סידן ניטרלי, עלינו להתחיל בחיפוש אחר מספר האטום שלו בטבלה המחזורית. המספר האטומי שלו הוא 20, ולכן נכתוב את תצורת האטום עם 20 אלקטרונים לפי הסדר הנ"ל.
   • מלא את האורביטלים בסדר שלמעלה עד שתגיע לאלקטרון העשרים. מסלול ה- 1s הראשון יכיל שני אלקטרונים, באורביטלים של 2s יהיו גם שניים, 2p - שש, 3s - שניים, 3p - 6 ו- 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20.) ב במילים אחרות, התצורה האלקטרונית של סידן היא: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • שים לב שהאורביטלים בסדר אנרגיה עולה. לדוגמה, כאשר אתה מוכן לעבור לרמת האנרגיה הרביעית, ולאחר מכן רשום תחילה את מסלול 4s ו- לאחר מכן תלת מימד. לאחר רמת האנרגיה הרביעית, אתה עובר לחמישית, שם אותו סדר חוזר על עצמו. זה קורה רק לאחר רמת האנרגיה השלישית.
7. 7 השתמש בטבלה המחזורית כרמז חזותי. בטח כבר שמתם לב שצורת הטבלה המחזורית תואמת את הסדר של רמות תת אלקטרוניות בתצורות אלקטרוניות. לדוגמה, האטומים בעמודה השנייה משמאל מסתיימים תמיד ב- "s", בעוד האטומים בקצה הימני של החלק האמצעי הדק תמיד מסתיימים ב- "d" וכן הלאה. השתמש בטבלה המחזורית כמדריך ויזואלי לכתיבת תצורות - כפי שהסדר שאתה מוסיף לאורביטלים מתאים למיקום שלך בטבלה. ראה למטה:
   • בפרט, שתי העמודות השמאליות ביותר מכילות אטומים שתצורותיהם האלקטרוניות מסתיימות בא-אורביטלים, הגוש הימני של הטבלה מכיל אטומים שתצורותיהם מסתיימות ב- p-orbitals, ובחלק התחתון האטומים מסתיימים ב- f-orbitals.
   • לדוגמה, כאשר אתה רושם את התצורה האלקטרונית של כלור, חשב כך: "האטום הזה ממוקם בשורה השלישית (או" התקופה ") של הטבלה המחזורית. הוא ממוקם גם בקבוצה החמישית של בלוק מסלולית p. של המערכת התקופתית. לכן, התצורה האלקטרונית שלה תסתיים ב ..3p
   • שימו לב: היסודות באזור d ו- f האורביטלים של הטבלה מאופיינים ברמות אנרגיה שאינן תואמות את התקופה בה הן נמצאות. לדוגמה, השורה הראשונה של בלוק האלמנטים עם אורביטלים d מתאימה למסלולים תלת-ממדיים, אם כי היא ממוקמת בתקופה הרביעית, ושורת האלמנטים הראשונה עם f-אורביטלים תואמת את מסלול 4f, למרות העובדה שהיא נמצא בתקופה השישית.
8. 8 למד את הקצרה לכתיבת תצורות אלקטרוניות ארוכות. האטומים בקצה הימני של הטבלה המחזורית נקראים גזים אצילים. יסודות אלה יציבים מאוד מבחינה כימית. כדי לקצר את תהליך הכתיבה של תצורות אלקטרוניות ארוכות, פשוט כתוב בסוגריים מרובעים את הסמל הכימי של הגז האצילי הקרוב ביותר עם פחות אלקטרונים מהאטום שלך, ולאחר מכן המשך בכתיבת התצורה האלקטרונית של רמות המסלול הבאות. ראה למטה:
   • כדי להבין מושג זה, כדאי לכתוב תצורה לדוגמה. בואו נכתוב את התצורה של אבץ (מספר אטומי 30) באמצעות קיצור הגז האצילי. תצורת האבץ השלמה נראית כך: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. עם זאת, אנו רואים כי 1s 2s 2p 3s 3p היא התצורה האלקטרונית של ארגון, גז אציל. כל שעליך לעשות הוא להחליף את חלק התצורה האלקטרונית של אבץ בסמל הכימי ארגון בסוגריים מרובעים ([Ar].)
   • אז, התצורה האלקטרונית של אבץ, הכתובה בצורה מקוצרת, היא: [Ar] 4s 3d.
   • שים לב שאם אתה כותב את התצורה האלקטרונית של גז אציל, למשל ארגון, אינך יכול לכתוב [Ar]! יש להשתמש בהפחתת הגז האצילי הפונה אלמנט זה; עבור ארגון זה יהיה ניאון ([Ne]).

שיטה 2 מתוך 2: שימוש בטבלה המחזורית של ADOMAH

1. 1 למד את הטבלה המחזורית של ADOMAH. שיטה זו של רישום התצורה האלקטרונית אינה דורשת שינון, אולם היא דורשת טבלה מחזורית מתוקנת, שכן בטבלה המחזורית המסורתית, החל מהתקופה הרביעית, מספר התקופה אינו תואם את מעטפת האלקטרונים. מצא את הטבלה המחזורית של ADOMAH - סוג מיוחד של טבלה מחזורית שפותחה על ידי המדען ולרי צימרמן. קל למצוא אותו בעזרת חיפוש קצר באינטרנט.
   • בטבלה המחזורית של ADOMAH שורות אופקיות מייצגות קבוצות של יסודות כגון הלוגנים, גזים אצילים, מתכות אלקליות, מתכות אלקליין וכו '. עמודים אנכיים תואמים לרמות אלקטרוניות, ומה שמכונה "מפלים" (קווים אלכסוניים המחברים בין בלוקים s, p, d ו- f) תואמים לתקופות.
   • הליום מועבר למימן מכיוון שלשני האלמנטים הללו יש מסלול 1s. בלוקים נקודתיים (s, p, d ו- f) מוצגים בצד ימין, ומספרי רמות מוצגים בתחתית. יסודות מוצגים בתיבות ממוספרות 1 עד 120. מספרים אלה הם מספרים אטומיים נפוצים המייצגים את מספר האלקטרונים הכולל באטום ניטרלי.
2. 2 מצא את האטום שלך בטבלת ADOMAH. כדי להקליט את התצורה האלקטרונית של יסוד, מצא את הסמל שלו בטבלה המחזורית של ADOMAH וחצה את כל היסודות עם מספר אטומי גבוה יותר. לדוגמה, אם אתה צריך לרשום את התצורה האלקטרונית של ארביום (68), סמן את כל האלמנטים בין 69 ל -120.
   • שימו לב למספרים 1 עד 8 בתחתית הטבלה. אלה הם מספרי רמה אלקטרוניים, או מספרי עמודה. התעלם מעמודות שמכילות רק פריטים מחוצים.עבור ארביום נותרו הטורים שמספרו 1, 2, 3, 4, 5 ו -6.
3. 3 ספרו את רמות המשנה המסלולית לאלמנט שלכם. בהתבוננות בסמלי הגוש המוצגים מימין לטבלה (s, p, d ו- f) ובמספרי העמודות המוצגים בתחתית, התעלמו מהקווים האלכסוניים בין הבלוקים ושברו את העמודות לחסימות טור מלמטה מלמטה למעלה. שוב, התעלם מהתיבות עם כל האלמנטים מחוצים. רשום את בלוקי העמודות, החל במספר העמודה ואחריו סמל הבלוק, כך: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (עבור ארביום).
   • הערה: התצורה האלקטרונית לעיל Er כתובה בסדר עולה של מספר הרמה האלקטרונית. ניתן לכתוב גם לפי סדר מילוי האורביטלים. לשם כך, עקוב אחר המפלים מלמטה למעלה, לא את העמודות בעת כתיבת קוביות העמודות: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. 4 ספרו את האלקטרונים עבור כל רמה תת אלקטרונית. ספרו את האלמנטים בכל טור בלוק שלא היו מחוצים, צירפו אלקטרון אחד מכל אלמנט, ורשמו את מספרם ליד סמל הבלוק עבור כל טור בלוק באופן הבא: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s ... בדוגמה שלנו, זוהי התצורה האלקטרונית של ארביום.
5. 5 שקול תצורות אלקטרוניות שגויות. ישנם שמונה עשר חריגים אופייניים הקשורים לתצורות האלקטרוניות של האטומים במצב האנרגיה הנמוך ביותר, הנקראים גם מצב אנרגיית הקרקע. הם אינם מצייתים לכלל הכללי רק בשניים או שלושה העמדות האחרונות שנכבשו על ידי אלקטרונים. במקרה זה, התצורה האלקטרונית בפועל מניחה שהאלקטרונים נמצאים במצב עם אנרגיה נמוכה יותר בהשוואה לתצורה הסטנדרטית של האטום. אטומי חריג כוללים:
   • Cr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Nb (..., 4d4, 5s1); מו (..., 4d5, 5s1); Ru (..., 4d7, 5s1); Rh (..., 4d8, 5s1); Pd (..., 4d10, 5s0); Ag (..., 4d10, 5s1); לָה (..., 5d1, 6s2); לִספִירַת הַנוֹצרִים (..., 4f1, 5d1, 6s2); אלוקים (..., 4f7, 5d1, 6s2); Au (..., 5d10, 6s1); Ac (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); אבא (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) ו- ס"מ (..., 5f7, 6d1, 7s2).

טיפים

• כדי למצוא את המספר האטומי של האטום כשהוא כתוב בתצורה אלקטרונית, פשוט צירף את כל המספרים הבאים אחרי האותיות (s, p, d ו- f). זה עובד רק עבור אטומים ניטרליים, אם אתה מתמודד עם יון, שום דבר לא יעבוד - עליך להוסיף או להפחית את מספר האלקטרונים הנוספים או האבודים.
• המספר שאחרי האות הוא כתב עילי, אל תטעו בבדיקה.
• אין "יציבות של תת רמה מלאה למחצה". זהו פישוט. כל יציבות המתייחסת לשכבות המשנה ה"חצי מלאות "נובעת מכך שכל מסלול תפוס על ידי אלקטרון אחד, כך שהדחייה בין האלקטרונים ממוזערת.
• כל אטום נוטה למצב יציב, והתצורות היציבות ביותר מילאו רמות תת ו- s (s2 ו- p6). לגזים אצילים יש תצורה כזו, ולכן הם כמעט ולא נכנסים לתגובות וממוקמים בצד ימין בטבלה המחזורית. לכן, אם התצורה מסתיימת ב -3 p, אז היא זקוקה לשני אלקטרונים כדי להגיע למצב יציב (כדי לאבד שישה, כולל אלקטרונים של תת-הרמה, נדרשת יותר אנרגיה, כך שקל יותר לאבד ארבעה). ואם התצורה מסתיימת ב- 4d, היא צריכה לאבד שלושה אלקטרונים כדי להגיע למצב יציב. בנוסף, רמות תת מלאות למחצה (s1, p3, d5 ..) יציבות יותר מאשר למשל p4 או p2; עם זאת, s2 ו- p6 יהיו חזקים עוד יותר.
• כאשר אתה מתמודד עם יון, פירוש הדבר שמספר הפרוטונים אינו שווה למספר האלקטרונים. במקרה זה, מטען האטום יוצג בפינה השמאלית העליונה (ככלל) של הסמל הכימי. לכן לאטום אנטימון בעל מטען של +2 יש את התצורה האלקטרונית 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. שים לב ש- 5p השתנה ל- 5p. היזהר כאשר תצורה של אטום נייטרלי מסתיימת ברמות משנה שאינן s ו- p. כאשר אתה אוסף אלקטרונים, אתה יכול לאסוף אותם רק ממסלולי הערכיות (s ו- p orbitals).לכן, אם התצורה מסתיימת ב- 4s 3d והאטום מקבל מטען +2, התצורה תסתיים ב- 4s 3d. אנא שימו לב כי תלת מימד לֹא שינויים, במקום לאבד אלקטרונים s-orbit.
• ישנם מצבים בהם האלקטרון נאלץ "לרדת לרמת אנרגיה גבוהה יותר". כאשר תת-רמה חסרה מילוי אחד של אלקטרון עד חצי או מלא, קח אלקטרון אחד מה- s או תת-הרמה הקרוב ביותר והעבר אותו לרמה התחתונה הזקוקה לאלקטרון.
• ישנן שתי אפשרויות להקלטת תצורה אלקטרונית. ניתן לכתוב אותם בסדר עולה של מספרי רמת האנרגיה או בסדר מילוי של אורביטלים אלקטרונים, כפי שהוצג לעיל עבור ארביום.
• אתה יכול גם לרשום את התצורה האלקטרונית של אלמנט על ידי כתיבת רק את תצורת הערכיות, שהיא רמות המשנה s ו- p האחרונות. לפיכך, לתצורת הערכיות של האנטימון תהיה טופס 5s 5p.
• יונה אינו אותו דבר. הרבה יותר קשה איתם. דלג על שתי רמות ופעל לפי אותו דפוס בהתאם למקום שבו התחלת וכמה גדול האלקטרונים.