فرمول های گرافیکی الکترونیک. نحوه ساخت یک فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی در شیمی معدنی

وظیفه کامپایل فرمول الکترون عنصر شیمیایی نه ساده ترین

بنابراین، الگوریتم برای کامپایل فرمول های الکترونیکی عناصر عبارتند از:

• ابتدا علامت شیمی را بنویسید یک آیتم که در پایین سمت چپ به سمت چپ علامت نشان می دهد شماره توالی آن است.
• بعد، با شماره دوره (که از آن عنصر)، تعداد سطوح انرژی را تعیین می کنیم و در کنار علامت عنصر شیمیایی، چنین تعدادی از قوس ها، قرعه کشی می کنیم.
• سپس، با تعداد تعداد گروه های الکترونها در سطح خارجی، نوشته شده در زیر قوس.
• در سطح اول، حداکثر ممکن است 2E، در دوم، در حال حاضر در حال حاضر 8، در سوم - به عنوان 18th - ما شروع به قرار دادن اعداد تحت قوس های مناسب.
• تعداد الکترونها در سطح پایانی باید محاسبه شود: از شماره ترتیبی عنصر تعداد الکترون های موجود در حال حاضر را تشکیل می دهد.
• این باید طرح ما را به فرمول الکترونیکی تبدیل کند:

در اینجا فرمول های الکترونیکی برخی از عناصر شیمیایی وجود دارد:

• 1. ما عنصر شیمیایی و شماره توالی آن را نوشتیم. اتاق تعداد الکترون ها را در اتم نشان می دهد.
  2. فرمول را تشکیل می دهند. برای انجام این کار، پیدا کردن تعداد سطوح انرژی، پایه ای برای تعیین تعداد دوره عنصر گرفته شده است.
  3. ما سطوح را در سطوح تقسیم می کنیم.

  در زیر می توانید یک نمونه را ببینید، چگونه فرمول های الکترونیکی عناصر شیمیایی را به درستی ترکیب کنید.

عناصر شیمیایی فرمول های الکترونیکی را به این ترتیب نیاز دارید: شما باید تعداد آیتم موجود در جدول مندلیو را ببینید، در نتیجه بسیاری از الکترونها را ببینید. سپس شما باید تعداد سطوح را که برابر با دوره است، بدانید. سپس آنها subblevels را بنویسند و پر می شوند:

اول از همه، شما باید تعداد اتم ها را با توجه به جدول مندلیف تعیین کنید.



برای کامپایل فرمول الکترونیکی، شما نیاز به یک سیستم Mendeleev دوره ای دارید. عنصر شیمیایی خود را پیدا کنید و دوره را ببینید - این خواهد بود برابر با تعداد سطح انرژی. تعداد گروه به طور عددی توسط تعداد الکترون ها در سطح آخر به صورت عددی مرتبط خواهد شد. تعداد عنصر برابر با تعداد الکترون های آن اندازه گیری می شود. همچنین شما به وضوح باید بدانید که در سطح اول حداکثر 2 الکترون وجود دارد، در دوم - 8، در سوم - 18.

اینها برجسته هستند شما می توانید اطلاعات مربوط به اینترنت (از جمله وب سایت ما) را با یک فرمول الکترونیکی آماده شده برای هر عنصر پیدا کنید، بنابراین می توانید خودتان را بررسی کنید.

جمع آوری فرمول های الکترونیکی عناصر شیمیایی یک فرایند بسیار پیچیده است، بدون جداول خاص، لازم نیست که در اینجا انجام شود، و فرمول ها باید یک دسته کامل را اعمال کنند. به طور خلاصه برای کامپایل شما باید از طریق این مراحل بروید:

لازم است یک نمودار مداری ایجاد شود که در آن مفهوم تفاوت بین الکترون ها از یکدیگر خواهد بود. اوربیتال ها و الکترون ها در نمودار برجسته شده اند.

الکترون ها در سطوح پر شده اند، پایین به بالا و چندین زیرمجموعه دارند.

بنابراین، در ابتدا، تعداد کل الکترون های یک اتم داده شده را پیدا خواهیم کرد.

فرمول را برای یک طرح خاص پر کنید و آن را بنویسید - این یک فرمول الکترونیکی خواهد بود.



به عنوان مثال، نیتروژن این فرمول به نظر می رسد این، ابتدا ما الکترونها را درک می کنیم:



و به فرمول بنویسید:



فهمیدن اصل فرمول الکترونیکی عنصر شیمیاییبرای شروع، لازم است که تعداد در جدول مندلیو را تعیین کنید تعداد کل الکترونها در اتم. پس از آن، تعیین تعداد سطوح انرژی با در نظر گرفتن تعداد تعداد دوره ای که در آن عنصر واقع شده است تعیین می شود.

پس از آن، سطوح بر روی لجن شکسته می شوند که با الکترونها پر شده است، بر اساس اصل پایین ترین انرژی.

شما می توانید صحت استدلال خود را بررسی کنید، به دنبال مثال، در اینجا.

با طراحی فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی، ممکن است یاد بگیرند که چگونه بسیاری از الکترون ها و لایه های الکترونی در یک اتم خاص، و همچنین نظم توزیع آنها توسط لایه ها یاد بگیرند.

برای شروع، تعداد توالی عنصر را در جدول مندلیف تعریف کنید، آن را به تعداد الکترون ها مربوط می شود. تعداد لایه های الکترونیکی نشان دهنده تعداد دوره است و تعداد الکترونها در آخرین لایه اتم مربوط به تعداد گروه است.

• اول، S-sublayer را پر کنید، و سپس p-، d- b f-sunspas؛
• با توجه به حکومت الکترونهای کارمند، به منظور افزایش انرژی این مدار، مدار را پر می کنند؛
• با توجه به حاکمیت هندی، الکترون ها در داخل یک زیرمجموعه، یک به یک را اشغال می کنند و سپس جفت ها را تشکیل می دهند؛
• با توجه به اصل پائولی بر روی یک مدار، بیش از 2 الکترون اتفاق نمی افتد.

• فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی نشان می دهد که چند لایه الکترونیکی و تعداد الکترون ها در اتم وجود دارد و چگونه آنها در سراسر لایه ها توزیع می شوند.

  برای ایجاد یک فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی، شما باید به جدول Mendeleev نگاه کنید و از اطلاعات دریافت شده برای این مورد استفاده کنید. تعداد توالی عنصر در جدول Mendeleev مربوط به تعداد الکترون ها در اتم است. تعداد لایه های الکترونیکی مربوط به تعداد دوره است، تعداد الکترون ها بر روی آخرین لایه الکترون به تعداد گروه مربوط می شود.

  باید به یاد داشته باشید که در لایه اول، حداکثر 2 الکترون 1s2، حداکثر 8 (دو S و S6 P: 2S2 2P6)، حداکثر 18 (حداکثر 18 ثانیه، شش P، و 10 D: 3S2 3P6 3D10).

  به عنوان مثال، فرمول کربن الکترونیکی: با 1S2 2S2 2P2 (شماره توالی 6، دوره 2، گروه شماره 4).

  فرمول الکترونیکی سدیم: Na 1S2 2S2 2P6 3S1 (شماره توالی 11، شماره دوره 3، شماره گروه 1).

  برای تأیید صحت نوشتن فرمول الکترونیکی، می توانید به وب سایت www.alhimikov.net نگاه کنید.

  آماده سازی فرمول الکترونیکی عناصر شیمیایی در نگاه اول ممکن است به نظر می رسد بسیار پیچیده اشغال، اما همه چیز روشن خواهد شد روشن خواهد شد اگر پایبند به طرح زیر است:

  • ابتدا Orbital را نوشتیم
  • ما اعداد را قبل از اوربیتال های نشان می دهیم که تعداد انرژی را نشان می دهد. فرمول را فراموش نکنید تا حداکثر تعداد الکترون ها را در سطح انرژی تعیین کنید: n \u003d 2n2

  و چگونگی پیدا کردن تعداد سطوح انرژی؟ فقط به جدول Mendeleev نگاه کنید: این شماره برابر با شماره دوره ای است که در آن این مورد قرار دارد.

  • بیش از آیکون مدار، من یک عدد را می نویسم که به معنی تعداد الکترون هایی است که در این مدار قرار دارند.

  به عنوان مثال، فرمول الکترونیکی اسکاندیم به نظر می رسد.

فیزیکدان سوئیس V. Pauli در سال 1925 متوجه شد که در اتم در همان مدار، ممکن است بیش از دو الکترون با پشت (ضد موازی) وجود داشته باشد (ترجمه شده از اسپیندل انگلیسی ")، یعنی داشتن چنین خواصی که به طور معمول می تواند به عنوان چرخش الکترون در اطراف محور خیالی خود به من نشان داده شود: ساعت یا به صورت ضد ساعت. این اصل اصل پائولی نامیده می شود.

اگر یک الکترون در اوربیتال ها قرار داشته باشد، اگر دو نفر به نام یکپارچه شوند، پس از آن این الکترون ها هستند، یعنی الکترونها با چرخش های مخالف.

شکل 5 طرح زیربخش سطوح انرژی را بر روی لغزش نشان می دهد.

S-Orbital، همانطور که قبلا می دانید، دارای شکل کروی است. الکترون از اتم هیدروژن (S \u003d 1) بر روی این مدار و غیر اداری واقع شده است. بنابراین، فرمول الکترونیکی آن یا پیکربندی الکترونیکی آن به شرح زیر ثبت می شود: 1S 1. در فرمول های الکترونیکی، تعداد انرژی انرژی توسط رقمی که با حرف (1 ...) نشان داده شده است، نامه لاتین توسط دانه (نوع مداری) نشان داده شده است، و شکل که به سمت راست از نامه نوشته شده است (به عنوان شاخصی از درجه) تعداد الکترونها را بر روی سطوح نشان می دهد.

برای اتم هلیوم دارای دو الکترونهای جفت شده در یک S-Orbital نیست، این فرمول: 1S 2.

پوسته الکترونیکی اتم هلیوم تکمیل شده و بسیار پایدار است. هلیم گاز نجیب است.

در سطح انرژی دوم (n \u003d 2) چهار مدار وجود دارد: یک S و سه p. الکترون های S-Orbital S-Orbital (2S Orbitals) دارای انرژی بیشتری هستند، زیرا آنها در فاصله ای بیشتر از هسته از هسته های 1s-orbital (n \u003d 2) هستند.

به طور کلی، برای هر مقدار n، یک مدار S-Orbital وجود دارد، اما با ذخایر انرژی الکتریکی مربوطه بر روی آن وجود دارد و بنابراین با قطر مربوطه به اندازه افزایش ارزش N افزایش می یابد.

P-Orbital دارای فرم دمبل یا حجم هشت است. تمام سه Orbitals در اتم به طور متناوب عمق عمود بر مختصات فضایی که از طریق هسته اتم صرف شده اند، قرار دارند. باید دوباره تأکید کرد که هر سطح انرژی (لایه الکترون)، با شروع n \u003d 2، دارای سه p-orbitals است. با افزایش مقدار الکترون های N یک تصویر از p-orbital، واقع در فاصله های بزرگ از هسته و هدایت در امتداد محور X، Y،

در عناصر دوره دوم (n \u003d 2)، یکی در مدار اول پر شده است، و سپس سه p-orbitals. فرمول الکترونیکی 1L: 1S 2 2S 1. الکترون ضعیف تر از هسته اتم است، بنابراین اتم لیتیوم به راحتی می تواند آن را به دست آورد (همانطور که شما به وضوح به یاد می آورید، این فرآیند به نام اکسیداسیون نامیده می شود)، تبدیل به یون لی + می شود.

در اتم بریلیوم، الکترون چهارم نیز بر روی 2S Orbitals قرار می گیرد: 1S 2 2S 2. دو الکترونهای بیرونی اتم بریلیوم به راحتی حذف می شوند - VE 0 در همان زمان اکسید شده در کاتیون 2+.

در اتم بور، الکترون پنجم یک Orbital 2R را اشغال می کند: 1S 2 2S 2 2P 1. علاوه بر این، اتم های C، N، O، E پر کردن Orbitals 2R وجود دارد که به گاز Noble Noble پایان می یابد: 1S 2 2S 2 2P 6.

عناصر دوره سوم به ترتیب با SV- و SV-Orbital پر شده است. پنج D-Orbitals از سطح سوم باقی می ماند:

گاهی اوقات در طرح هایی که توزیع الکترونها را در اتم ها نشان می دهند، تنها تعداد الکترون ها را در هر سطح انرژی نشان می دهند، یعنی فرمول های الکترونیکی اختصاصی اتم های عناصر شیمیایی در مقایسه با فرمول های الکترونیکی فوق ذکر شده است.

در عناصر دوره های بزرگ (چهارم و پنجم)، دو الکترون اول، اوربیتال های 4 و 5 را اشغال می کنند: 19 K 2، 8، 8، 1؛ 38 SR 2، 8، 18، 8، 2. شروع از عنصر سوم هر دوره بزرگ، ده الکترون پس از آن در 3D و 4D-Orbitals قبلی ظاهر می شود (در عناصر زیر گروه های جانبی): 23 V 2، 8 ، 11، 2؛ 26 TR 2، 8، 14، 2؛ 40 ZR 2، 8، 18، 10، 2؛ 43 TG \u200b\u200b2، 8، 18، 13، 2. به طور معمول، زمانی که D-sublayer قبلی پر شده است، خارجی (به ترتیب 4R و 5P) P-subline شروع به پر کردن می کند.

در عناصر دوره های بزرگ - ششم و ناتمام هفتم - سطح الکترونیکی و زیرمجموعه ها با استفاده از الکترونها، به عنوان یک قاعده، به شرح زیر است: اولین دو الکترون به خارج از دانه وارد می شوند: 56 VA 2، 8، 18، 18، 8، 2؛ 87 گیگابایتی 2، 8، 18، 32، 18، 8، 1؛ بعد از یک الکترون (در Na و AC) در یک قبلی (P-P-subline: 57 La 2، 8، 18، 18، 9، 2، 8، 18، 32، 18، 8، 18، 32، 18، 9، 2.

14 الکترون پس از آن به سومین سطح انرژی در اوربیتال های 4F- و 5F به ترتیب در لانتانید ها و actinoids می آیند.

سپس دوم خارج از سطح انرژی (D-Supel) شروع به ساخت: در عناصر زیر گروه های جانبی: 73 TA 2، 8.18، 32.11، 2؛ 104 RF 2، 8.18، 32، 32.10، 2، - و در نهایت، تنها پس از پر شدن کامل با ده الکترون، معادله xygod دوباره پر می شود R-Sigger خارجی:

86 RN 2، 8، 18، 32، 18، 8.

اغلب، ساختار پوسته های الکترونیکی اتم ها با استفاده از سلول های انرژی یا کوانتومی نشان داده شده است - فرمول های الکترونیکی به اصطلاح گرافیکی را بنویسید. این ورودی از علامت زیر استفاده می کند: هر سلول کوانتومی توسط یک سلول مشخص می شود که مربوط به یک مدار است. هر الکترون توسط یک فلش مربوط به جهت پشت نشان داده شده است. هنگام ضبط یک فرمول الکترونیکی گرافیکی، باید دو قانون را به یاد داشته باشید: اصل پائولی، بر اساس آن ممکن است بیش از دو الکترون در سلول (مداری) وجود داشته باشد، اما با چرخش های ضد موازی و حکومت F. Hund ، با توجه به اینکه الکترونها سلول های آزاد (اوربیتال ها) را اشغال می کنند، در ابتدا یکی هستند و دارای همان اسپین هستند، اما تنها پس از آن همسر، اما پشت های پائولی مخالف اصل خواهد بود.

در نتیجه، ما دوباره نقشه برداری از پیکربندی های الکترونیکی اتم های عناصر را در دوره سیستم D. I.nendeleev در نظر می گیریم. طرح ها ساختار الکترونیکی اتم ها توزیع الکترونها را با لایه های الکترونیکی نشان می دهند (سطح انرژی).

در اتم هلیم، اولین لایه الکترونیکی تکمیل شده است - در آن 2 الکترون.

هیدروژن و هلیوم عناصر S، این اتم ها با الکترون های S-orbital پر می شوند.

عناصر دوره دوم

در تمام عناصر دوره دوم، اولین لایه الکترون پر شده و الکترونها با استفاده از E- و P-orbitals از لایه الکترون دوم با توجه به اصل کمترین انرژی (اول S-، و سپس P) پر شده است و قوانین پائولی و هنیه (جدول 2).

در اتم نئون، دومین لایه الکترونیکی تکمیل شده است - در آن 8 الکترون.

جدول 2 ساختار پوسته های الکترونیکی اتم های عناصر دوره دوم

پایان جدول 2

لی، ve - عناصر.

B، C، N، O، F، NE-P-lements، این اتم ها با الکترون های الکتریکی p-orbital پر شده است.

عناصر دوره سوم

اتم های عناصر دوره سوم، لایه های الکترونیکی اول و دوم تکمیل می شوند، بنابراین سومین لایه الکترونیکی پر شده است، که در آن الکترون ها می توانند ZS-، 3P- و ZD-Sylovers را اشغال کنند (جدول 3).

جدول 3 ساختار پوسته های الکترونیکی اتم های دوره سوم

در اتم منیزیم، مدار ZS-Electronic تکمیل شده است. عناصر Na و Mg-S.

در اتم آرگون در لایه بیرونی (لایه سوم الکترونیکی) 8 الکترون. به عنوان یک لایه بیرونی، کامل شده است، اما در کل لایه سوم الکترونیکی، همانطور که قبلا می دانید، 18 الکترون وجود دارد که به این معنی است که عناصر دوره سوم توسط ID-Orbitals باقی می ماند.

تمام عناصر از AL به AG - عناصر P. S- و P-Elements زیر گروه های اصلی را در سیستم دوره ای تشکیل می دهند.

در اتم های پتاسیم و کلسیم، چهارمین لایه الکترونیکی به نظر می رسد، 4S-sublayer پر شده است (جدول 4)، زیرا انرژی کمتر از Zy-supro دارد. برای ساده سازی فرمول های الکترونیکی گرافیکی اتم های دوره چهارم عناصر: 1)، ما فرمول الکترونیکی گرافیکی مشروط Argona را نشان می دهیم:
ar؛

2) ما لجن را نشان نمی دهیم که این اتم ها پر نشده اند.

جدول 4 ساختار پوسته های الکترونیکی اتمهای عناصر دوره چهارم

K، SA - S-Elements موجود در زیرگروه های اصلی. در اتم های از SC به Zn با الکترونهای Zy-Supro پر شده است. این عناصر زیستی هستند. آنها در زیر گروه های جانبی گنجانده شده اند، آنها با لایه ی الکترونیکی ضد زنگ پر شده اند، آنها مربوط به عناصر انتقالی هستند.

توجه به ساختار پوسته های الکترونیکی اتم های کروم و مس. آنها "شکست" یک الکترون را با 4- بر روی Zide-Suite دارند، که توسط ثبات انرژی بیشتر XD 5 و ZD 10 از تنظیمات الکترونیکی تنظیمات الکترونیکی توضیح داده شده است:

در اتم روی، لایه سوم الکترونیکی کامل است - آن را با تمام 3S، SR و ZD subblevels پر شده است، در سراسر آنها 18 الکترون هستند.

چهارمین لایه الکترونیکی همچنان بیش از روی بر روی عناصر، 4P مناسب را پر می کند: عناصر از GA به CR - P-Elements.

اتم Crypton دارای یک لایه خارجی (چهارم) تکمیل شده است، دارای 8 الکترون است. اما در مجموع در چهارمین لایه الکترونیکی، همانطور که می دانید، ممکن است 32 الکترون وجود داشته باشد؛ در اتم کریپتون، هنوز 4D و 4Fins خالی وجود دارد.

عناصر دوره پنجم تحت فشار قرار می گیرند سفارش بعدی: 5S-\u003e 4D -\u003e 5P. و همچنین استثنائات مربوط به "شکست" الکترونها، در 41 نانومتر، 42 مو و غیره وجود دارد.

در دوره های ششم و هفتم، عناصر ظاهر می شوند، یعنی عناصری که در آن 4F- و 5F-subblevels از سوم خارج از لایه الکترونیکی تکمیل می شوند.

عناصر 4F نامیده می شوند lanthanoids.

عناصر 5F به نام actinoids نامیده می شوند.

منظور پر کردن زباله های الکترونیکی در اتم های عناصر ششم دوره: 55 عدد CS و 56 عدد VA - 6S؛

57 لا ... 6S 2 5D 1 - 5D Element؛ 58 SE - 71 عناصر LU - 4F؛ 72 HF - 80 نانوگرم - عناصر 5D؛ 81 TL- 86 RN - 6P عناصر. اما در اینجا عناصری است که "منظور از پر کردن اوربیتال های الکترونیکی" را نقض می کند، که به عنوان مثال، با مقاومت بیشتر انرژی به نصف و به طور کامل با Fublevel پر شده است، که NF 7 و NF 14 است.

بسته به اینکه کدام یک از اتم ها با آخرین الکترون ها پر شده است، تمام عناصر، همانطور که قبلا درک کرده اید، به چهار خانواده یا بلوک الکترونیکی تقسیم می شوند (شکل 7).

1) عناصر S؛ پر از الکترونها در زیرزمینی ظاهر اتم؛ عناصر S شامل هیدروژن، هلیوم و عناصر گروه های اصلی زیر گروه های I و II هستند؛

2) عناصر P؛ پر از الکترونهای P-subline از ظاهر اتم؛ عناصر شامل عناصر زیر گروه های اصلی گروه های III-VIII هستند؛

3) D-Elements؛ پر از الکترونها D-sublayer از سطح ضد انسداد اتم؛ عناصر D شامل عناصر زیر گروه های جانبی گروه های I-VIII هستند، یعنی عناصر دهه های پلاگین دوره های بزرگ بین عناصر S و P. آنها همچنین عناصر انتقالی نامیده می شوند؛

4) F-lements با الکترونهای زیرزمینی سوم در خارج از سطح اتم خارج می شوند؛ این شامل لانتانوئیدها و actinoids است.

1. اگر اصل پائولی مورد احترام نبود، چه خواهد بود؟

2. چه اتفاقی می افتد اگر حکومت هجوم مورد احترام باشد؟

3. ساختار الکترونیکی، فرمول های الکترونیکی و فرمول های الکترونیکی گرافیکی اتمهای عناصر شیمیایی زیر را ایجاد کنید: CA، Fe، ZR، SN، NB، HF، RA.

4. یک فرمول الکترونیکی عنصر شماره 110 را با استفاده از نماد گاز نجیب بنویسید.

5. "شکست" الکترون چیست؟ نمونه هایی از عناصری که این پدیده مشاهده شده است، فرمول های الکترونیکی خود را بنویسید.

6. عنصر شیمیایی متعلق به یک خانواده الکترونیکی خاص چگونه است؟

7. مقایسه فرمول الکترونیکی الکترونیکی و گرافیکی اتم گوگرد را مقایسه کنید. چی اطلاعات اضافی شامل آخرین فرمول؟

ما متوجه می شویم که چگونه یک فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی ایجاد کنیم. این سوال مهم و مرتبط است، زیرا این ایده نه تنها در مورد ساختار، بلکه همچنین بر روی فیزیکی مورد نظر است خواص شیمیایی اتم مورد توجه قرار گرفته است.

قوانین جمع آوری

به منظور ایجاد یک فرمول گرافیکی و الکترونیکی عنصر شیمیایی، لازم است که ایده تئوری ساختار اتم داشته باشیم. بیایید با این واقعیت شروع کنیم که دو جزء اصلی اتم وجود دارد: هسته هسته ای و الکترونهای منفی. هسته شامل نوترون هایی است که شارژ ندارند، و همچنین پروتون ها با شارژ مثبت.

اصلاح، نحوه ساخت و تعیین فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی، ما یادآوری می کنیم که به منظور پیدا کردن تعداد پروتون ها در هسته، سیستم دوره ای Mendeleev مورد نیاز است.

تعداد عنصر به ترتیب مربوط به تعداد پروتون های واقع در هسته آن است. تعداد دوره ای که در آن اتم قرار دارد، تعداد لایه های انرژی را مشخص می کند، بر روی آن الکترونها واقع شده است.

برای تعیین تعداد نوترون ها، بدون شارژ الکتریکی، از جرم نسبی یک اتم عنصر از مقدار لازم است تا تعداد توالی آن (تعداد پروتون ها) را بدست آورید.

دستورالعمل

به منظور درک نحوه ساخت فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی، ما حاکمیت پر کردن با ذرات منفی را با یک زیرمجموعه فرموله شده توسط Clackovsky در نظر می گیریم.

بسته به آنچه سهام انرژی آزاد Orbitals رایگان، یک سری کامپایل شده است، توصیف توالی از پر کردن الکترون ها توسط الکترون ها.

هر مداری تنها دو الکترون را شامل می شود که توسط چرخش های ضد موازی تنظیم می شوند.

به منظور بیان ساختار پوسته های الکترونیکی، فرمول های گرافیکی استفاده می شود. فرمول های الکترونیکی اتم های شیمیایی عناصر شیمیایی چیست؟ چگونه می توان گزینه های گرافیکی را انجام داد؟ این مسائل در دوره شیمی شیمی مدرسه گنجانده شده است، بنابراین ما بر آنها متوقف خواهیم شد.

یک ماتریس خاص (پایه) وجود دارد که در آماده سازی فرمول های گرافیکی استفاده می شود. برای S-Orbitals، تنها یک سلول کوانتومی مشخص می شود، که در آن دو الکترون به یکدیگر مخالف هستند. آنها به صورت گرافیکی با فلش نشان داده می شوند. برای P-Orbitals، سه سلول نشان داده شده است، هر کدام نیز دو الکترون قرار دارند، یا اوربیتال ها ده الکترون قرار دارند و F با چهارده الکترون پر شده است.

نمونه هایی از فرمول های الکترونیکی

ما مکالمه را در مورد چگونگی ساخت فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی ادامه خواهیم داد. به عنوان مثال، شما باید فرمول گرافیکی و الکترونیکی را برای عنصر منگنز ایجاد کنید. اول، ما موقعیت این مورد را در سیستم دوره ای تعیین می کنیم. این مقدار 25 عدد توالی دارد، بنابراین 25 الکترون در اتم قرار دارد. منگنز یک عنصر از دوره چهارم است، بنابراین او دارای چهار سطح انرژی است.

چگونه یک فرمول الکترونیکی عنصر شیمیایی ایجاد کنیم؟ علامت علامت مورد، و همچنین شماره توالی آن را ضبط کنید. با استفاده از قوانین Clakovsky، توزیع الکترونها توسط سطوح انرژی و زیرزمینی. ما به طور مداوم آنها را در اولین، دوم، و همچنین سطح سوم، وارد دو الکترون به هر سلول.

بعد، ما آنها را خلاصه می کنیم، 20 قطعه را دریافت می کنیم. سه سطح به طور کامل با الکترون ها پر می شوند و تنها پنج الکترون در چهارم باقی می مانند. با توجه به این که برای هر نوع مدار، آن را با عرضه انرژی آن مشخص می شود، الکترون های باقی مانده توزیع شده بر روی ستون فقرات 4S و 3D. در نتیجه، فرمول الکترونی-گرافیک به پایان رسید برای اتم منگنز دارای فرم زیر است:

1S2 / 2S2، 2P6 / 3S2، 3P6 / 4S2، 3D3

ارزش عملی

با کمک فرمول های الکترون-گرافیک، شما می توانید تعداد الکترون های آزاد (بدون پوسته) را ببینید که ارزش این عنصر شیمیایی را تعیین می کند.

ما یک الگوریتم کلی اقدامات را ارائه می دهیم که با استفاده از فرمول های الکترون-گرافیک هر اتم که در جدول مندلیو قرار می گیرند می توانند تولید شوند.

اول از همه، تعدادی از الکترونها را با استفاده از سیستم دوره ای تعیین می کند. رقم دوره نشان دهنده تعداد انرژی است.

متعلق به یک گروه خاص با تعداد الکترون های واقع در سطح انرژی در فضای باز همراه است. سطوح Subdimo در شیر، آنها را با حکومت Clakovsky پر کنید.

نتیجه

به منظور تعیین قابلیت های جابجایی هر عنصر شیمیایی که در جدول مندلیو قرار دارد، لازم است که یک فرمول الکترون-گرافیک برای اتم آن ایجاد شود. الگوریتم بالا کمک خواهد کرد تا مقابله با این کار، تعیین مواد شیمیایی ممکن و مشخصات فیزیکی اتم

ثبت شده در قالب فرمول های الکترونیکی به اصطلاح. در فرمول های الکترونیکی، حروف S، P، D، F مراجعه کننده به ستون های الکترونی؛ اعداد در مقابل حروف به معنی سطح انرژی است که در آن این الکترون واقع شده است، و شاخص در سمت راست بالا، تعداد الکترون ها در این مجموعه است. برای ساخت یک فرمول الکترونیکی اتم هر عنصر، به اندازه کافی برای دانستن تعداد این مورد در سیستم دوره ای و انجام مقررات اساسی است که توزیع الکترونها در اتم را انجام می دهد.

ساختار پوسته الکترونیکی را می توان به شکل یک طرح اقامت الکترون برای سلول های انرژی نشان داد.

برای اتم های آهن، چنین طرح دارای فرم زیر است:

این طرح به وضوح اعدام حکومت گوند را نشان می دهد. بر روی ZD-supro، حداکثر مقدار، سلول ها (چهار) با الکترون های بدون پوسته پر شده است. تصویر ساختار پوسته الکترونیکی در اتم به شکل فرمول های الکترونیکی و به شکل طرح ها به وضوح خواص موج الکترون را منعکس نمی کند.

اصطلاح قانون دوره ای در سرمقالهآره. mendeleev : خواص بدن های ساده، و همچنین اشکال و خواص اجزای عناصر در وابستگی دوره ای به ارزش وزن اتمی عناصر است.

فرمول مدرن قانون دوره ای: خواص عناصر، و همچنین اشکال و خواص ترکیبات آنها، در وابستگی دوره ای به میزان اتهام هسته اتم های آنها، وابستگی دوره ای هستند.

بنابراین، بار مثبت هسته (و نه توده اتمی) به عنوان یک استدلال دقیق تر، که در آن خواص عناصر و ترکیبات آنها بستگی دارد.

ظرفیت- این تعداد اتصالات شیمیایی است که یک اتم با دیگری مرتبط است.
قابلیت های جابجایی اتم توسط تعداد الکترون های ناخوشایند و وجود در سطح خارجی تعیین می شود اربیتیت های اتمی. ساختار سطوح انرژی بیرونی اتم های عناصر شیمیایی و به طور عمده خواص اتم های آنها را تعیین می کند. بنابراین، این سطوح به نام Valence نامیده می شود. الکترونهای این سطوح، و گاهی اوقات سطوح Antislest می تواند در شکل گیری اوراق قرضه شیمیایی شرکت کند. چنین الکترونها نیز به نام Valence نامیده می شوند.

ولنتاین Stoichiometricعنصر شیمیایی - این تعداد معادل آن است که می تواند این اتم را به خود و یا تعداد معادلات در اتم متصل کند.

معادلات با تعداد اتم های هیدروژن متصل یا جایگزین تعیین می شوند، بنابراین ولنتاین استئوشیومتریک برابر با تعداد اتم های هیدروژن است که این اتم تعامل دارد. اما همه عناصر آزادانه ارتباط برقرار نمی کنند، اما با اکسیژن - تقریبا همه چیز، بنابراین ولنتاین استئوشیومتریک را می توان به عنوان تعداد دو برابر اتم های اکسیژن متصل تعریف کرد.

به عنوان مثال، Valence گوگرد استئوشیومتریک در سولفید هیدروژن H 2 S 2، در SO 2 - 4 اکسید، در SO 3 -6 اکسید است.

هنگام تعیین والسیت استئوکیومتریک عنصر با توجه به فرمول ترکیبی دودویی، این قانون باید توسط قانون هدایت شود: کل ارزش کل اتم های یک عنصر باید برابر با کل کل اتم های یک عنصر دیگر باشد.

درجه اکسیداسیونهمچنین این ترکیب ماده را مشخص می کند و برابر با ضایعات استوکیومتریک با علامت پلاس (برای یک فلز یا یک عنصر الکتروپوزیتی بیشتر در مولکول) یا منهای برابر است.

1. در مواد ساده، درجه اکسیداسیون عناصر صفر است.

2. درجه اکسیداسیون فلوئور در تمام ترکیبات -1 است. هالوژن های باقی مانده (کلر، بروم، ید) با فلزات، هیدروژن و سایر عناصر کولر نیز دارای درجه اکسیداسیون -1 هستند، اما در اتصالات با عناصر الکتریکی بیشتر آنها دارای معانی مثبت درجه اکسیداسیون.

3. اکسیژن در ترکیبات دارای درجه اکسیداسیون -2؛ استثنائات عبارتند از پراکسید هیدروژن H 2 O 2 و مشتقات آن (Na 2 O 2، Bao 2، و غیره، که در آن اکسیژن دارای درجه اکسیداسیون -1، و همچنین فلوراید اکسیژن 2، درجه اکسیداسیون اکسیژن در کدام یک است؟

4. عناصر قلیایی (Li، Na، K، و غیره) و عناصر زیر گروه اصلی گروه دوم سیستم دوره ای (BE، MG، CA، و غیره) همیشه درجه اکسیداسیون برابر با تعداد آن هستند گروه، به ترتیب، +1 و +2 به ترتیب.

5. تمام عناصر گروه سوم، علاوه بر تالیوم، درجه ثابت اکسیداسیون برابر با تعداد گروه، I.E. +3

6. بالاترین درجه اکسیداسیون عنصر برابر با تعداد گروه سیستم دوره ای است و پایین ترین تفاوت: تعداد گروه - 8. به عنوان مثال، بالاترین درجه اکسیداسیون نیتروژن (آن را در گروه پنجم قرار دارد) +5 (در اسید نیتریک و نمکهای آن) و پایین ترین سطح -3 (در آمونیاک و نمک های آمونیوم) است.

7. درجه اکسیداسیون عناصر در ترکیب، یکدیگر را جبران می کنند، به طوری که مجموع آنها برای تمام اتم ها در واحد مولکول یا واحد فرمول خنثی صفر است و برای یون متهم شده است.

این قوانین می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای تعیین درجه ناشناخته اکسیداسیون عنصر در ترکیب، اگر درجه اکسیداسیون باقی مانده، و جمع آوری فرمول های اتصالات چند عنصر شناخته شده است.

Stump اکسید Stoy؟ (اکسیداتیو) — ارزش شرطی کمکی برای ضبط فرایندهای اکسیداسیون، واکنش های بازسازی و بازسازی مجدد.

مفهوم درجه اکسیداسیون اغلب استفاده می شود شیمی معدنی به جای مفهوم ظرفیت. درجه اکسیداسیون اتم برابر با مقدار عددی اتلاف الکتریکی است که به اتم مربوط می شود، تحت این فرض است که ارتباطات جفت الکترونیکی به طور کامل به اتم های الکتریکی بیشتر منتقل می شود (یعنی بر اساس این فرض که این ترکیب فقط از آن است یونها)

درجه اکسیداسیون مربوط به تعداد الکترون ها است که باید به یون مثبت متصل شود تا آن را به اتم خنثی بازگرداند یا از یون منفی دور شود تا آن را به اتم خنثی تبدیل کند:

AL 3+ + 3E - → AL
S 2- → S + 2E - (S 2--2E - → S)

خواص عناصر بسته به ساختار پوسته الکترونیکی یک تغییر اتم از طریق دوره ها و گروه های سیستم دوره ای. از آنجایی که در تعدادی از عناصر آنالوگ ها، ساختارهای الکترونیکی تنها مشابه هستند، اما نه یکسان، پس از تغییر از یک عنصر در یک گروه به دیگری، تکرار ساده ای از خواص وجود ندارد، اما تغییرات منظم یا کمتر متمایز آنها.

ماهیت شیمیایی عنصر به دلیل توانایی اتم آن برای از دست دادن یا به دست آوردن الکترون ها است. این توانایی کمی با مقادیر انرژی یونیزاسیون و وابستگی الکترون تخمین زده می شود.

انرژی یونیزاسیون (EI) به نام مقدار حداقل انرژی مورد نیاز برای جداسازی و حذف کامل الکترون از اتم در فاز گاز در t \u003d 0

K بدون انتقال الکترون آزاد انرژی جنبشی با تبدیل یک اتم به یک یون شارژ مثبت: E + EI \u003d E + E-. انرژی یونیزاسیون یک مقدار مثبت است و دارای آن است کوچکترین معانی اتم های فلزات قلیایی و بزرگترین اتم های گازهای نجیب (بی عدالتی).

وابستگی الکترون (EE) این انرژی به نام انرژی آزاد شده یا جذب می شود زمانی که یک اتصال الکترون در یک فاز گاز در t \u003d 0

K با تبدیل یک اتم به یک یون منفی شارژ بدون انتقال ذرات انرژی جنبشی:

E + E- \u003d E - + EE.

حداکثر وابستگی به الکترون هالوژن، به ویژه فلوئور (EE \u003d -328 kJ / mol) است.

مقادیر EI و EE در Kilodzhoules در مول (CJ / MOL) یا در الکترون-ولت در اتم (EV) بیان می شود.

توانایی اتم مرتبط با تغییر الکترونها از اوراق قرضه شیمیایی، افزایش تراکم الکترونی نامیده می شود برق

این مفهوم به علم توسط L. Poling معرفی شد. برقاین نشان داده شده توسط نماد ÷ است و تمایل این اتم را برای اتصال الکترونها در شکل گیری یک پیوند شیمیایی مشخص می کند.

به گفته R. malekin، الکترواستاتیک اتم توسط انرژی نیمه انتشار یونیزاسیون و وابستگی الکترون از اتم آزاد ÷ \u003d (EE + E و) / 2 ارزیابی می شود

در دوره ها، تمایل کلی به افزایش انرژی یونیزاسیون و الکترونگیت با افزایش اتهام هسته اتم، در گروه های این مقادیر با افزایش تعداد توالی عناصر کاهش می یابد.

لازم به ذکر است که عنصر را نمی توان به مقدار ثابت الکترودهای الکتریکی نسبت داد، زیرا بستگی به عوامل بسیاری دارد، به ویژه از وضعیت والنس عنصر، نوع ترکیبی که شامل آن، تعداد و نوع همسایگان است اتم ها

شعاع اتمی و یون. اندازه اتم ها و یون ها توسط اندازه پوسته الکترونیکی تعیین می شود. با توجه به نمایندگی کوانتومی مکانیک، پوسته الکترونیکی مرزهای دقیق را تعریف نمی کند. بنابراین، برای شعاع یک اتم آزاد یا یون می تواند گرفته شود از لحاظ تئوری فاصله از هسته به موقعیت حداکثر تراکم اصلی ابرهای الکترونیکی خارجی محاسبه شده است. این فاصله شعاع مدار نامیده می شود. در عمل، مقادیر شعاع اتم ها و یون هایی که در ترکیبات محاسبه شده بر اساس داده های تجربی معمولا استفاده می شود. در عین حال، اتم های Covalent و Pradingii Radii متمایز هستند.

وابستگی شعاع اتمی و یونی از اتهام هسته اتم عنصر و دوره ای است. در دوره هایی که تعداد اتمی افزایش می یابد، رادیویی تمایل به کاهش دارد. بزرگترین کاهش مشخصه عناصر دوره های کوچک است، زیرا آنها با سطح الکترونیکی خارجی پر می شوند. در دوره های بزرگی در خانواده D- و F-lements، این تغییر کمتر تیز است، زیرا آنها با الکترون ها در لایه تخمین زده می شوند. در زیرگروه ها، شعاع اتم ها و همان نوع یون ها به طور کلی افزایش می یابد.

سیستم دوره ای عناصر است مثال بصری تظاهرات انواع مختلف دوره ای در خواص عناصر که به صورت افقی مورد احترام قرار می گیرند (در دوره از چپ به راست)، عمودی (در یک گروه، به عنوان مثال، از بالا به پایین)، مورب، I.E. نوعی از اموال اتم افزایش یافته یا کاهش یافته است، اما فرکانس حفظ می شود.

در دوره از چپ به راست (→ →) خواص اکسیداتیو و غیر فلزی از عناصر افزایش می یابد و خواص بازسازی و فلزات کاهش می یابد. بنابراین، از تمام عناصر 3 دوره سدیم، فعال ترین فلز و قوی ترین عامل کاهش دهنده خواهد بود و کلر قوی ترین عامل اکسید کننده است.

ارتباطات شیمیایی- این یک ترکیب متقابل اتم ها در یک مولکول یا یک شبکه کریستالی است، به عنوان یک نتیجه از عمل بین اتم های نیروهای الکتریکی جاذبه.

این تعامل تمام الکترون ها و تمام هسته هایی است که منجر به تشکیل یک سیستم پایدار، چند اتمی (رادیکال، یون مولکولی، مولکول، کریستال) می شود.

پیوند شیمیایی توسط الکترونهای ولنس انجام می شود. با توجه به ایده های مدرن، یک اتصال شیمیایی دارای طبیعت الکترونیکی است، اما به روش های مختلف انجام می شود. بنابراین، سه نوع اصلی از اوراق قرضه شیمیایی متمایز هستند: کووالانتی، یونی، فلزی. مولکول های منو پیوند هیدروژنی و رخ می دهد تعاملات Vanderwalny.

ویژگی های اصلی پیوند شیمیایی عبارتند از:

- طول ارتباطات - این فاصله بین یکسان بین اتم های شیمیایی مرتبط است.

این بستگی به ماهیت اتم های تعامل دارد و از چندگانگی ارتباطات. با افزایش چندگانگی، طول ارتباطی کاهش می یابد و بنابراین قدرت آن افزایش می یابد؛

- چندگانگی ارتباط - توسط تعداد جفت های الکترونیکی که دو اتم را متصل می کنند تعیین می شود. با افزایش چندگانگی، انرژی اتصال افزایش می یابد؛

- زاویه ارتباطات- زاویه بین عبور مستقیم خیالی از طریق هسته دو اتم مجاور شیمیایی مرتبط با آن؛

ارتباط انرژی E SV - این انرژی است که در شکل گیری این اتصال اختصاص داده شده و در شکاف آن، KJ / MOL صرف می شود.

ارتباطات کووالانتی - پیوند شیمیایی تشکیل شده توسط تعمیم جفت الکترون ها با دو اتم تشکیل شده است.

توضیح پیوند شیمیایی با ظهور جفت های الکترونیکی مشترک بین اتم ها بر اساس نظریه اسپین از والنس، ابزار آن است روش جابجایی (MVS) ، لوئیس را در سال 1916 باز کنید برای توصیف کوانتومی مکانیکی از پیوند شیمیایی و ساختار مولکول ها، از روش دیگری استفاده کنید - اربیتال های فلزی (MMO) .

روش جابجایی

اصول اساسی تشکیل یک پیوند شیمیایی بر روی MVs:

1. پیوند شیمیایی توسط الکترونهای ولنتاین (Unpaired) تشکیل شده است.

2. الکترونها با چرخش های ضد موازی متعلق به دو اتم مختلف رایج هستند.

3. پیوند شیمیایی تنها زمانی تشکیل می شود که کل انرژی سیستم کاهش یابد، زمانی که دو یا چند انسداد اتم کاهش می یابد.

4. نیروهای اصلی که در مولکول عمل می کنند، برق، منشاء کولمب هستند.

5. اتصال قوی تر از ابرهای الکترونیکی تعامل با همپوشانی است.

دو مکانیسم ارتباطی کووالانسی وجود دارد:

مکانیسم قابل تعویض ارتباطات توسط تعمیم الکترون های ولنس دو اتم خنثی تشکیل شده است. هر اتم یک الکترون بی نظیر را به یک جفت الکترونیکی مشترک می دهد:

شکل. 7. مکانیسم مبادله مکانیسم پیوند کووالانسی: ولی - غیر قطبی؛ ب - قطبی

مکانیسم گیرنده گیرنده. یک اتم (اهدا کننده) یک جفت الکترونیکی را فراهم می کند و اتم دیگر (پذیرش) برای این جفت، مداری رایگان را فراهم می کند.

ترکیبات تحصیل کردهبا توجه به مکانیزم کمک کننده اهدا کننده، متعلق به ترکیبات پیچیده

شکل. 8. مکانیسم ارتباطات Covernent Covernent Donor-Acceptor

پیوند کووالانسی دارای ویژگی های خاصی است.

اشباع - اموال اتم ها به شدت شکل می گیرند یک شماره خاص روابط کووالانتی با توجه به اشباع لینک های مولکول دارای ترکیب خاصی است.

جهت - T. . e ارتباطات به سمت حداکثر همپوشانی ابرهای الکترونیکی تشکیل شده است . با توجه به خط مراکز اتصال اتم های اوراق قرضه شکل گیری متفاوت است: σ و π (شکل 9): σ-bond - تشکیل شده توسط همپوشانی AO در امتداد مراکز اتصال اتم های متقابل؛ π-Bond یک پیوند است که در جهت محور عمود بر هسته اتصال مستقیم اتم حاصل می شود. تمرکز ارتباط باعث ساختار فضایی مولکول ها می شود، به شکل هندسی آنها. هیبریداسیون - این تغییر در شکل برخی از اوربیتال ها در شکل گیری یک پیوند کووالانسی برای دستیابی به یکپارچه سازی کارآمدتر از مداری است. اوراق قرضه شیمیایی با مشارکت الکترونها از اوربیتال های هیبریدی تشکیل شده است، با دوام تر از پیوند با مشارکت الکترونهای غیر Librid S- و P-Orbitals، به عنوان همپوشانی بیشتر وجود دارد. انواع زیر از هیبریداسیون متمایز (شکل 10، جدول 31): sP-hybridization - یک S-Orbital و یک P-Orbital به دو مدار "ترکیبی هیبریدی" یکسان تبدیل می شوند، زاویه بین محورهای آن 180 درجه است. مولکول هایی که Hybridization SP انجام می شود، هندسه خطی (Becl 2) دارد.

sP 2 -HypEldization - یک مدار S-Orbital و دو P-Orbitals به سه مدار "ترکیبی هیبریدی" تبدیل می شوند، زاویه بین محورهای آن 120 درجه است. مولکول هایی که Hybridization SP 2 انجام می شود، هندسه تخت (BF 3، ALCL 3) دارد.

sP 3.-هیبریداسیون - یک مدار S-Orbital و سه P-Orbital چهار مداری "ترکیبی هیبریدی" را تبدیل می کنند، زاویه بین محورهای آن 109 ° 28 است. مولکول هایی که در آن 3-hybridization SP انجام می شود، یک هندسه تترالید (CH 4) , nh 3).

شکل. 10. انواع هیبریداسیون های Valence Orbitals: a - Sp.-HypeBridation از اوربیتال والنس؛ ب - sP 2 -هیبریداسیون اوربیتال والنس؛ که در - sp. 3-hybridization از اوربیتال والنس