curs 2

Curs 2. configurația electronică

Curs 2. Configurația elementului electronic

La sfârșitul procedurii de ocupare a subnivele energetice electronice ale ultimului curs ne pe baza principiului Aufbau a fost construit

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 2 4s 3d 4p 10 6 2 4d 10 5s 5p 6s 6 2 1 5d 14 4f 6 5d 9 6p 7s 6d 2 14 1 5f 6d 7p 6 ... 9

atomul de distribuție de electroni a subnivele energetice numită configurația electronică. În primul rând, atunci când te uiți la un număr de umplere lovește o anumită frecvență, regularitate.

Umplerea orbitali energiei electronilor în starea fundamentală a atomului este supus principiului energiei minime: în primul rând umple orbitali joase mai profitabile, și apoi succesiv orbitali mai situată ridicat în conformitate cu procedura de umplere.

Să analizăm secvența de umplere.

Dacă exact 1 electron ajunge acolo ca parte a atomului la AOS cele mai joase-1s (AO - orbital atomic). apare De aici înregistrarea configurația electronică pot fi prezentate grafic sau 1s 1 (A se vedea mai jos. - Arrow în cutie).

Nu este greu de înțeles că, dacă electronii dintr-un atom este mai mult de unul, ei iau în mod constant primele 1s, 2s, și apoi în cele din urmă se deplasează la 2p-subnivel. Cu toate acestea, chiar și pentru șase electroni (atom de carbon în stare sol), există două posibilități: umplere 2p-subnivel doi electroni cu aceeași rotire, sau invers.

Prezentăm o analogie simplă, să presupunem că orbitalii atomice sunt un fel de „camere“ pentru „chiriași“, în care electronii acționează rol. Din experiență, este bine cunoscut faptul că locatarii preferă dacă este posibil, să dețină fiecare cameră separată, nu înghesuit într-o singură.

Un comportament similar este caracteristic electronului, care se reflectă în regula Hund:

regula Hund. atom stare stabilă corespunde unei distribuții de electroni în interiorul subnivele de energie, în care spinul totală este maximă.

Stat al atomului cu cea mai mică energie este numită pământ, și tot restul - stările excitate ale atomului.

Apoi, prin regula Hund, starea solului azot implică prezența a trei p electroni nepereche (configurația electronică a 3 ... 2p). Atomii de oxigen de fluor și neon împerecherea secvențial electroni și umplerea 2p-subnivel.

Rețineți că a treia perioadă a sistemului periodic începe atom de sodiu,

configurate (11 Na ... 3s 1) este foarte asemănătoare cu configurația de litiu (Li ... 2s 3 1)

cu excepția faptului că principalul număr cuantic n este egal cu trei, în loc de două.

Umplerea subnivele de energie de electroni în elementele atomilor perioadă III este analogă cu cea observată pentru elementele perioadei II: de la atomul de magneziu completează umplere 3s-sub, apoi din aluminiu argon electroni plasate secvențial pe 3p-subnivel potrivit regulii Hund lui, mai întâi la AO plasat electroni individuali ( Al, Si, P), atunci are loc împerecherea lor.

Atomii elementelor perioadei III

Umplerea subniveluri energiei electronilor în elementele atomilor perioada V este analogă celei observate pentru perioada elementelor IV

În perioada a șasea este mai întâi umplut cu electroni 6s-subnivel (55 atomi și Cs

56 Ba), iar apoi un electron este situat pe 5d orbitale a lantan (57 La [Xe] 6s 2 5d 1).

În următoarele 14 elemente (58-71) este umplută 4f -poduroven, adică umplere orbitali F- „târziu“, în perioada 2, electronul 5d în -podurovne întreținute. De exemplu, este necesar să se scrie configurația electronică a ceriu

58 Ce [Xe] 6s 2 5d april 1 f 1

Pornind de la 72 element (72 Hf) și până la 80 (80 Hg) este „afterfilling» -podurovnya 5d.

În consecință, configurația electronică a hafniu și mercur sunt de forma

72 Hf [Xe] 6s 2 5d april 1 f 14 5d 1 sau admisă de intrare 72 Hf [Xe] 6s 04 februarie f 14 5d 2 80 Hg [Xe] 6s 2 5d 1 april f 14 5d 9 sau 80 Hg [Xe] 6s 04 februarie 14 10 f 5d

Curs 2. configurația electronică

In mod similar, umplerea electronilor din atomii de energie subnivele perioadă VII elemente.

Determinarea numerelor cuantice ale configurației de electroni

Care este numerele cuantice așa cum au apărut și de ce ai nevoie - vezi Curs 1 ..

Dată: Înregistrare configurație electronică „3 p 4“

Principalul întreg cuantic n - prima cifră în înregistrare, care "3". n = 3 "3 p 4", numărul cuantic principal;

Side (orbital, azimutal) numărul cuantic l scrisoare codată denumire substrat. Letter p reprezintă numărul l = 1.

Distribuția de electroni în interiorul substratului, conform principiului lui Pauli și regula de excludere Gunda

m Je [-1, +1] - orbitali sunt aceleași (degenerate) energia n = 3, l = 1, m Je [-1, +1] (m = -1); s = + ½

n = 3, l = 1, m Je [-1, +1] (m = 0); s = + ½ n = 3, l = 1, m Je [-1, +1] (m = 1); s = + ½ n = 3, l = 1, m Je [-1, +1] (m = -1); s = - ½

Nivelul Valence și electroni de valență

Nivelul Valence este un set de subnivele de energie care sunt implicate în formarea legăturilor chimice cu alți atomi.

electroni de valență Chemat situat la nivelul de valență.

Elementele PSKHE sunt împărțite în 4 grupe

Elemente s. Valence electroni Ns x. Două elemente de e sunt la începutul fiecărei perioade.

-elemente p. Valence electroni n s 2 n p x. Șase elemente p sunt aranjate la sfârșitul fiecărei perioade (cu excepția primei și a șaptea).

Curs 2. configurația electronică

d-elemente. Valence electroni n s 2 (n-1) d x. Zece d -elements subgrupă formă laterală pornind de la IV și perioada sunt între elementele și P- S-.

-elemente f. electronii de valenta n s 2 (n-1) d 1 (n-2) f x. Paisprezece-elemente f formează o serie lantanide (4 f) și actinide (5 f), care sunt dispuse tabelul de mai jos.

omologii electronice - sunt particule care sunt caracterizate prin configurații electronice similare, și anume, distribuție subnivele electroni.

H 1s 1 Li ... 2s 1 Na ... 3s 1 K ... 4s 1

omologii electronice au configurații de electroni similare, astfel încât proprietățile lor chimice sunt similare - acestea sunt situate în tabelul periodic al elementelor din același subgrup.

"Eșec" electronic (sau "scurgere" electronice)

Mecanica cuantică prezice că are cel mai mic starea de energie a particulei este, atunci când toate nivelurile sunt umplute cu electroni, fie complet sau pe jumătate.

De aceea, subgrupa elemente de crom (Cr, Mo, W, Sg) și cupru elementele subgrupei (Cu, Ag, Au) mișcarea are loc cu electroni 1 s - la subnivel d-.

24 Cr [Ar] 4s 2 3d 24 april Cr [Ar] 4s 1 3d 29 mai Cu [Ar] 4s 2 3d 29 septembrie Cu [Ar] 4s 1 3d 10

Acest fenomen se numește electronic „eșec“, ar trebui să fie amintit.

Un fenomen similar este, de asemenea, caracteristic pentru elementele-f, dar chimia lor este dincolo de domeniul de aplicare al acestui curs.

Rețineți că, pentru p-elemente ale unei defecțiuni electronice nu se observă!

Rezumând, se poate concluziona că numărul de electroni în nucleele atomilor este determinată de compoziția sa și distribuția acesteia (configurația E) - Set

Curs 2. configurația electronică

numere cuantice. La rândul său, configurația de electroni determină proprietățile chimice ale elementului.

Prin urmare, este evident că proprietățile substanțelor simple și proprietăți ale compușilor

Elementele sunt periodice în funcție de cantitatea de încărcare a nucleului

atom (număr de serie).

Proprietățile de bază ale atomilor elementelor

1. Raza unui atom - distanța de la centrul de bază la exteriorul nivelului de energie.

perioadă cu creșterea razei de miez de încărcare scade atom; în grup,

Pe de altă parte, ca și numărul de nivele de energie ale crește raza atom.

Prin urmare, în seria O 2-. F -. Ne, Na +. Mg 2+ - raza particulei scade, deși configurația lor este identică 1s 2s 2 2 2p 6.

Pentru nemetale indica raze covalente metal - raza metalica pentru ioni - o rază ionică.

2. Potențialul de ionizare - este energia care trebuie să fie cheltuite pe diferența dintre atomul 1

electroni. În conformitate cu principiul de energie minim în primul rând vine de pe ultimul pentru a umple de electroni (pentru e și elemente p) și nivelul de energie de electroni exterior (pentru-elemente f d și)

În perioada de creștere ca sarcina nucleară crește potențialul de ionizare - la începutul unei perioade este un metal alcalin cu un potențial ionizarea scăzut, la capătul - gaz inert. In grupul de potențiale de ionizare slăbi.

Energia de ionizare, eV

Curs 2. configurația electronică

3. Electron afinitate - energia eliberată când este atașat la un atom de electroni, adică, formarea anionului.

4. Electronegativitate (EO) - capacitatea atomilor de a atrage electroni densitate. Spre deosebire de potențialul de ionizare, pentru care există o anumită cantitate măsurată fizică EO - este o cantitate care poate fi calculată numai. ea nu poate fi măsurat. Cu alte cuvinte, oamenii au venit EA, pentru aceasta poate ajuta la explicarea unor fenomene.

Pentru formarea noastră scopuri necesită o înaltă calitate modificări de ordin

electronegativitate: F> O> N> CI> ...> H> ...> metale.

EO - capacitatea unui atom de a trece la densitatea de electroni în sine - în mod evident,

creșteri în perioada (deoarece sarcina nucleară crește - forța gravitației și redusă de electroni raza atomică) și, dimpotrivă, este slăbită în grup.

Este ușor de înțeles că perioada de timp începe de metal electropozitiv

și se termină grupurile VII metaloid tipice (gaze inerte nu iau în considerare), gradul de schimbare în perioada EA înainte de grup.

Curs 2. configurația electronică

5. Starea de oxidare - este condiționată într-un atom de încărcare compus chimic,

calculat în aproximația că toate legăturile sunt formate de ioni. Gradul minim de oxidare este determinată de cât de mulți electroni atom poate accepta