Elektronik grafiska formler. Hur man gör en elektronisk formel för det kemiska elementet i oorganisk kemi

Uppgiften att kompilera elektronformeln kemiskt element Inte det enklaste.

Så, algoritmen för att sammanställa elektroniska formler av element är:

Skriv först ett tecken på Chem. Ett objekt där längst ner till vänster om tecknet anger sitt sekvensnummer.
Därefter, med perioden (från vilket elementet), bestämmer vi antalet energinivåer och ritar bredvid tecknet på det kemiska elementet, ett sådant antal bågar.
Sedan, med antalet gruppantal elektroner på den yttre nivån, skrivet under bågen.
På den 1: a nivån är det maximala möjliga 2e, på den andra redan 8, på den tredje - så många som 18. Vi börjar lägga siffror under lämpliga bågar.
Antalet elektroner i den näst sista nivån måste beräknas som: från ordningstal Elementet sker antalet redan befolkade elektroner.
Det återstår att vända vårt schema till den elektroniska formeln:

Här är de elektroniska formlerna av vissa kemiska element:

1. Vi skriver det kemiska elementet och dess sekvensnummer. Rummet visar antalet elektroner i atomen.
2. Utgör formeln. För att göra detta, ta reda på antalet energinivåer, grunden för bestämning av antalet elementperiod tas.
3. Vi delar upp nivåerna på nivåer.
Nedan kan du se ett exempel, hur man korrekt komponerar elektroniska formler av kemiska element.

Gör elektroniska formler kemiska element behöver på detta sätt: Du måste se antalet objekt i Mendeleev-bordet, så ta reda på hur många elektroner det har. Då behöver du veta antalet nivåer som är lika med perioden. Sedan skriver de sublevels och de är fyllda:

Först och främst måste du bestämma antalet atomer enligt Mendeleev-bordet.

För att kompilera elektronisk formel behöver du ett periodiskt Mendeleev-system. Hitta ditt kemiska element där och se perioden - det kommer lika med numret Energinivåer. Antalet av gruppen kommer att motsvara numeriskt av antalet elektroner på den sista nivån. Numret på elementet kommer att kvantifieras som är lika med antalet elektroner. Också du klart behöver veta att det på första nivån är högst 2 elektroner, på den andra - 8, den tredje - 18.

Dessa är höjdpunkter. Du kan hitta information på Internet (inklusive vår hemsida) information med en redan färdig elektronisk formel för varje element, så du kan kontrollera dig själv.

Sammanställningen av elektroniska formler av kemiska element är en mycket komplex process, utan speciella tabeller, det är inte nödvändigt att göra här, och formlerna måste tillämpas en hel gäng. Kortfattat för att sammanställa du måste gå igenom dessa steg:

Det är nödvändigt att göra ett orbitaldiagram där begreppet skillnader mellan elektroner från varandra kommer att vara. Orbitaler och elektroner är markerade i diagrammet.

Elektroner är fyllda i nivåer, botten till toppen och har flera sublevels.

Så, först kommer vi att ta reda på det totala antalet elektroner av en given atom.

Fyll i formeln för ett specifikt schema och skriv det - det här blir en elektronisk formel.

Till exempel, kväve som denna formel ser ut så här, först förstår vi elektronerna:

Och skriv till formeln:

Att förstå principen för elektronisk formel för det kemiska elementetFör en början är det nödvändigt att bestämma med numret i Mendeleev-tabellen det totala antalet elektroner i atomen. Därefter är det nödvändigt att bestämma antalet energinivåer genom att ta numret på det periodnummer där elementet är beläget.

Därefter fördelas nivåerna på slammet, som är fyllda med elektroner, baserat på principen om den lägsta energin.

Du kan kontrollera riktigheten av din resonemang, ser till exempel här.

Genom att utforma den elektroniska formeln för det kemiska elementet är det möjligt att lära sig hur många elektroner och elektronskikt i en viss atom, liksom ordern av deras fördelning med lager.

Till att börja med, definiera sekvensnummeret på elementet på Mendeleev-bordet, det motsvarar antalet elektroner. Antalet elektroniska lager indikerar perioden och antalet elektroner på det sista lagret av atomen motsvarar gruppens nummer.

fyll först S-sublyer och sedan P-, D-B F-SunsPeas;
enligt regeln för clerkelektronerna fyller Orbital i ordning för att öka energin hos dessa orbital.
enligt Hindaregeln upptar elektronerna inom en sublevelfria orbitaler en efter en, och sedan bildar par;
enligt principen om Pauli på en orbital, händer mer än 2 elektroner.

Den elektroniska formeln för det kemiska elementet visar hur många elektroniska skikten och hur många elektroner som finns i atomen och hur de distribueras över skikten.
För att göra en elektronisk formel på det kemiska elementet måste du titta på Mendeleev-bordet och använda den information som mottas för denna vara. Sekvensnumret för elementet i Mendeleev-tabellen motsvarar antalet elektroner i atomen. Antalet elektroniska lager motsvarar perioden, antalet elektroner på det sista elektronskiktet motsvarar antalet grupp.
Man måste komma ihåg att på det första skiktet finns högst 2 elektron 1S2, på den andra - maximalt 8 (två S och sex P: 2S2 2P6), på den tredje - maximala 18 (två s, sex p och tio D: 3S2 3P6 3D10).
Till exempel den elektroniska koldioxidformeln: med 1S2 2S2 2P2 (sekvensnummer 6, period 2, gruppnummer 4).
Natrium elektronisk formel: Na 1S2 2S2 2P6 3S1 (sekvensnummer 11, periodnummer 3, gruppnummer 1).
För att verifiera korrektheten av skrivandet av den elektroniska formeln kan du titta på webbplatsen www.alhimikov.net.
Framställningen av den elektroniska formeln för kemiska element vid första anblicken kan verka ganska komplext yrke, men allt kommer att bli klart om det är klart att följa följande schema:
- först skriver vi Orbital
- vi sätter in siffrorna före orbitaler som anger energinivån. Glöm inte formeln för att bestämma det maximala antalet elektroner på energinivån: n \u003d 2n2
Och hur man får reda på antalet energinivåer? Titta bara på Mendeleev-tabellen: Detta nummer är lika med det periodnummer där det här objektet är beläget.
- Över ikonen i banan skriver jag ett nummer som betyder antalet elektroner som finns på denna orbital.
Till exempel kommer Scandium-elektroniska formeln att se ut så här.

Den schweiziska fysiker V. Pauli 1925 fann att i atomen på samma orbital kan det inte finnas mer än två elektroner med motsatta (anti-parallella) backar (översatt från den engelska "spindeln"), det vill säga att ha sådana egenskaper som Konventionellt kan representeras för mig själv som elektronens rotation runt sin imaginära axel: klocka eller moturs. Denna princip kallas Pauli-principen.

Om en elektron är placerad på orbitaler, kallas den opaired, om två, då är dessa parade elektroner, det vill säga elektroner med motsatta spinn.

Figur 5 visar schemat för indelningen av energinivåerna på glidningen.

S-Orbital, som du redan vet, har en sfärisk form. Elektronen av väteatomen (S \u003d 1) är belägen på denna orbital och unpaired. Därför registreras dess elektroniska formel eller elektronisk konfiguration enligt följande: 1S 1. I elektroniska formler indikeras energidnivån med den siffra som står inför bokstaven (1 ...), är det latinska bokstaven indikerad av kornet (typ av orbital) och figuren som skrivs till höger ovanför från bokstaven (Som en indikator på graden) visar antalet elektroner på de super.

För en heliumsatom har inte två parade elektroner på ett S-orbital, denna formel: 1S 2.

Det elektroniska skalet i heliumatomen är färdigt och mycket stabilt. Helium är ädelgas.

På den andra energinivån (n \u003d 2) finns fyra orbital: en S och tre p. Den andra nivån S-Orbital-elektronerna (2S orbitale) har en högre energi, eftersom de är på ett större avstånd från kärnan än 1S-orbitalelektroner (n \u003d 2).

I allmänhet, för varje värde N, finns det ett S-orbital, men med motsvarande elektronenergireserv på den och därför ökar med en motsvarande diameter som N-värden.

P-orbital har formen av hantlar eller volym åtta. Alla tre p-orbitalerna är belägna i atomen ömsesidigt vinkelrätt mot de rumsliga koordinaterna som spenderas genom kärnan i atomen. Det bör betonas igen att varje energinivå (elektronskikt), som börjar med n \u003d 2, har tre p-orbitaler. Med en ökning av värdet av N-elektroner är en bild av p-orbital, belägen vid stora avstånd från kärnan och riktas längs axlarna X, Y,

I elementen i den andra perioden (n \u003d 2) fylls en i Orbital först och därefter tre p-orbitaler. Elektronisk formel 1L: 1S 2 2S 1. Elektronen är svagare än atomens kärna, så litiumatomen kan lätt ge den (som du självklart kommer ihåg, den här processen kallas oxidation), som vänder sig till en Li + -jon.

I Beryllium-atomen placeras den fjärde elektronen också på 2S orbitale: 1S 2 2S 2. De två yttre elektronerna hos berylliumatomen avlägsnas lätt - ve 0 samtidigt oxideras i katjonen av 2+.

Vid boratomen upptar den femte elektronen ett 2R-orbital: 1S 2 2S 2 2P 1. Vidare är atomer C, N, O, E en fyllning av 2R orbitaler, vilka slutar vid middagen ädelgas: 1S 2 2S 2 2p 6.

Elementen i den tredje perioden är fyllda med SV- och SV-Orbital. Fem D-Orbitals på tredje nivån är fortfarande fri:

Ibland i de system som visar fördelningen av elektroner i atomer, indikerar endast antalet elektroner vid varje energinivå, det vill säga de förkortade elektroniska formlerna av atomer av kemiska element registreras, i motsats till de ovannämnda elektroniska formlerna.

I elementen i stora perioder (fjärde och femte) upptar de två första elektronerna respektive respektive 4: e och 5: e orbitalerna: 19 K2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Från och med det tredje elementet i varje stor period kommer de efterföljande tio elektronerna att visas på tidigare 3D och 4D-orbitaler (i element av sidoundergrupper): 23 V 2, 8 , 11, 2; 26 Tr2, 8, 14, 2; 40 Zr2, 8, 18, 10, 2; 43 Tg 2, 8, 18, 13, 2. Typiskt, när det tidigare D-sublageret är fyllt, börjar den yttre (respektive 4R och 5P) p-sublinen fylla.

I elementen i stora perioder - den sjätte och oavslutade sjunde - elektroniska nivåer och sublevels fylls med elektroner som regel enligt följande: De två första elektronerna kommer att gå till ytterkornet: 56 VA2, 8, 18, 18, 8, 2; 87GH 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; Nästa elektron (i Na och AC) på den föregående (p-p-sublinen: 57 la 2, 8, 18, 18, 9, 2, och 89 AC 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

De efterföljande 14 elektronerna kommer till den tredje utanför energinivån vid 4F- och 5f orbitaler, i lantanider och aktinoider.

Sedan börjar den andra utanför energinivån (D-Supl) byggas tillbaka: i delar av sidoundergrupperna: 73 TA 2, 8,18, 32,11, 2; 104 Rf 2, 8,18, 32, 32,10, 2, - och slutligen, endast efter full fyllning med tio elektroner kommer xygod-ekvation att fyllas igen.

86 RN2, 8, 18, 32, 18, 8.

Mycket ofta är strukturen av elektroniska skal av atomer avbildad med användning av energi eller kvantceller - skriv de så kallade grafiska elektroniska formlerna. Denna post använder följande notering: Varje kvantcell betecknas med en cell som motsvarar en orbital; Varje elektron indikeras av en pil som motsvarar riktningen på ryggen. Vid inspelning av en grafisk elektronisk formel bör två regler komma ihåg: Pauli-principen, enligt vilken det inte finns mer än två elektroner i cellen (orbital), men med anti-parallella spins och regeln i F. Hund , enligt vilka elektroner upptar fria celler (orbitaler) är belägna i de första en och har samma spinnvärde, men bara då kompis, men baksidan av Pauli kommer att vara motsatta principen.

Sammanfattningsvis kommer vi återigen att överväga kartläggningen av elektroniska konfigurationer av elementens atomer genom D. I. I.Nendeleev-systemet. Schemer elektronisk struktur Atomer visar fördelningen av elektroner med elektroniska lager (energinivåer).

I heliumatomen är det första elektroniska skiktet färdigt - i det 2 elektroner.

Väte och helium-s-element är dessa atomer fyllda med en S-orbitalelektroner.

Element av den andra perioden

I alla element i den andra perioden fylls det första elektronskiktet och elektronerna är fyllda med E- och p-orbitalerna i det andra elektronskiktet i enlighet med principen för den lägsta energin (första S- och sedan P) och reglerna för Pauli och Hinda (tabell 2).

I neonatomen är det andra elektroniska skiktet färdigt - i det 8 elektroner.

Tabell 2 Strukturen hos de elektroniska skalet av atomer av elementen i den andra perioden

Avslutande bord. 2.

Li, Ve-element.

B, C, N, O, F, NE-P-element, är dessa atomer fyllda med elektriska p-orbitalelektroner.

Element av den tredje perioden

Atomer av elementen i den tredje perioden är de första och andra elektroniska skikten färdiga, därför fylls det tredje elektroniska skiktet, i vilket elektronerna kan uppta ZS-, 3P- och ZD-sylover (Tabell 3).

Tabell 3 Strukturen hos de elektroniska skalet av atomer av den tredje perioden

I magnesiumatomen är det zs-elektroniska orbital färdigt. NA och Mg-S-element.

I argonatomen på det yttre skiktet (det tredje elektroniska skiktet) av 8 elektroner. Som ett yttre skikt är det klart, men totalt i det tredje elektroniska skiktet, som du redan vet, kan det finnas 18 elektroner, vilket innebär att elementen i den tredje perioden är ofyllda av ID-orbitalerna.

Alla element från AL till AG - P-element. S- och P-element bildar de viktigaste undergrupperna i det periodiska systemet.

Vid kalium- och kalciumatomerna visas det fjärde elektroniska skiktet, 4S-sublager fylls (tabell 4), eftersom den har mindre energi än Zy-SUPRO. För att förenkla de grafiska elektroniska formlerna av atomer av den fjärde elementet av element: 1), betecknar vi den villkorligt grafiska elektroniska formeln för argona så:
Ar;

2) Vi kommer inte att skildra slammet att dessa atomer inte är fyllda.

Tabell 4 Strukturen hos de elektroniska skalet av atomer av element i den fjärde perioden

K, SA-S-element som ingår i de viktigaste undergrupperna. Vid atomerna från SC till Zn är fylld med elektroner i Zy-SUPRO. Dessa är zyelement. De ingår i sidoundergrupperna, de är fyllda med det elektroniska lagret för antisod, de är relaterade till övergångselement.

Var uppmärksam på strukturen hos de elektroniska skalet av krom och kopparatomer. De har ett "misslyckande" av en elektron med 4- på zide-sviten, som förklaras av den större energistabiliteten hos XD 5 och Zd 10 hos de elektroniska konfigurationerna av de elektroniska konfigurationerna:

I zinkatomen är det tredje elektroniska skiktet komplett - det är fyllt med alla 3S, SR och ZD Sublevels, över dem är 18 elektroner.

Det fjärde elektroniska skiktet fortsätter att fylla i zink av elementen, 4P-kostymer: element från GA till Cr-P-element.

Crypton Atom har ett externt lager (fjärde) färdigt, har 8 elektroner. Men totalt i det fjärde elektroniska skiktet, som du vet, kan det finnas 32 elektroner; Vid Krypton Atom finns det fortfarande tomma 4D och 4FINS.

Elementen i den femte perioden fyller under nästa beställning: 5S-\u003e 4D -\u003e 5P. Och det finns också undantag förknippade med "fel" av elektroner, i 41 nb, 42 mo, etc.

Under sjätte och sjunde perioderna visas element, det vill säga de element där 4f- och 5f-sublevels av den tredje utsidan av det elektroniska skiktet är färdiga.

4f-element kallas lantanoider.

5f-element kallas aktinoider.

Ordningen att fylla de elektroniska sublevels i atomerna av elementen i den sjätte perioden: 55 cs och 56 VA-6S-element;

57 la ... 6s 2 5d 1 - 5d element; 58 SE - 71 LU - 4F-element; 72 hf - 80 ng - 5D-element; 81 TL-86 RN - 6P-element. Men här är element som "kränker" ordningen att fylla elektroniska orbitaler, som till exempel är förknippad med större energiståvning till hälften och fullt fylld med F sublevel, det är NF 7 och NF 14.

Beroende på vilken sublayer av en atom är fylld med de senaste elektronerna är alla element, som du redan förstått, uppdelade i fyra elektroniska familjer eller block (fig 7).

1) S-element; fylld med elektroner i sublagaren av atomenets utseende; S-element innefattar väte, helium och element i de huvudsakliga undergrupperna I och II-grupperna;

2) P-element; fylld med elektroner av p-sublinen av atomens utseende; Elementen innefattar element av huvudundergrupperna av III-VIII-grupper;

3) D-element; Fylld av elektroner D-sublager av antisomousivån av atomen; D-element innefattar element av sidoundergrupper av I-VIII-grupper, det vill säga element i plugin-decennierna av stora perioder som är placerade mellan S och P-elementen. De kallas också övergångselement;

4) F-element är fyllda med elektroner av det tredje sublagaren utanför atomnivån utanför; Dessa inkluderar lantanoider och aktinoider.

1. Vad skulle vara om principen om Pauli inte respekterades?

2. Vad skulle hända om Hund-regeln inte respekterades?

3. Gör den elektroniska strukturen, elektroniska formlerna och grafiska elektroniska formler av atomerna i följande kemiska element: Ca, Fe, Zr, Sn, NB, HF, Ra.

4. Skriv en elektronisk formel av element nr 110 med symbolen för motsvarande ädelgas.

5. Vad är "misslyckandet" av en elektron? Ge exempel på element i vilka detta fenomen observeras, skriv ner sina elektroniska formler.

6. Hur är det kemiska elementet som tillhör en viss elektronisk familj?

7. Jämför den elektroniska och grafiska elektroniska formeln för svavelatomen. Vad ytterligare information innehåller den sista formeln?

Vi får reda på hur man gör en elektronisk formel för det kemiska elementet. Denna fråga är viktig och relevant, eftersom det ger en idé inte bara om strukturen utan också på det avsedda fysiska och kemiska egenskaper Den aktuella atomen.

Sammansättningsregler

För att skapa en grafisk och elektronisk formel för det kemiska elementet är det nödvändigt att ha en uppfattning om teorin om atomens struktur. Låt oss börja med det faktum att det finns två huvudkomponenter i atomen: kärna och negativa elektroner. Kärnan innehåller neutroner som inte har laddning, liksom protoner med positiv laddning.

Korrigering, hur man gör och bestämmer den elektroniska formeln för det kemiska elementet, vi noterar att för att hitta antalet protoner i kärnan krävs det periodiska systemet för Mendeleev.

Antalet element i ordning motsvarar antalet protoner som ligger i dess kärna. Antalet perioden där atomen är belägen, kännetecknar antalet energikager, är placerade på vilka elektroner.

För att bestämma antalet neutroner, som saknar elektrisk laddning, är det nödvändigt från den relativa massan av ett element atom från värdet, för att ta sitt sekvensnummer (antal protoner).

Instruktion

För att förstå hur man gör en elektronisk formel för det kemiska elementet anser vi att man fyller med negativa partiklar med en sublevelformulerad av Clackovsky.

Beroende på vilket lager fri energi Gratis orbitaler har, en serie sammanställs, kännetecknar sekvensen av fyllning i elektroner med elektroner.

Varje orbital innehåller bara två elektroner, vilka är anordnade av anti-parallella spins.

För att uttrycka strukturen av elektroniska skal används grafiska formler. Vad ser de elektroniska formlerna av atomer av kemiska element ut? Hur man gör grafiska alternativ? Dessa frågor ingår i skolkemi kursen, så vi kommer att stanna på dem.

Det finns en viss matris (bas), som används vid framställning av grafiska formler. För S-orbitale karakteriseras endast en kvantcell, i vilken två elektroner är motsatta varandra. De är grafiskt angivna med pilar. För p-orbitaler avbildas tre celler, var och en är också placerade två elektroner, eller orbitalerna är belägna tio elektroner och F fylls med fjorton elektroner.

Exempel på elektroniska formler

Vi kommer att fortsätta konversationen om hur man gör en elektronisk formel för det kemiska elementet. Till exempel måste du göra en grafisk och elektronisk formel för manganelementet. Först bestämmer vi positionen för denna punkt i det periodiska systemet. Den har 25 sekvensnummer därför är 25 elektroner belägna i atomen. Mangan är ett element i den fjärde perioden, därför har han fyra energinivåer.

Hur man gör en elektronisk formel av det kemiska elementet? Spela in tecknet på objektet, såväl som dess sekvensnummer. Med hjälp av reglerna i Clakovsky, distribuera elektroner med energinivåer och sublayer. Vi har konsekvent dem på den första, andra, liksom den tredje nivån, som kommer in i två elektroner i varje cell.

Därefter sammanfattar vi dem och fick 20 stycken. Tre nivåer är fullt fyllda med elektroner, och endast fem elektroner kvarstår på den fjärde. Med tanke på att för varje typ av orbital präglas av sin energiförsörjning, distribuerar de återstående elektronerna på 4s och 3D-underlag. Som ett resultat har den färdiga elektron-grafiska formeln för manganatomen följande form:

1S2 / 2S2, 2P6 / 3S2, 3P6 / 4S2, 3D3

Praktiskt värde

Med hjälp av elektrongrafiska formler kan du tydligt se antalet fria (unpaired) elektroner som bestämmer valensen av detta kemiska element.

Vi erbjuder en generaliserad handlingsalgoritm, med vilken de elektrongrafiska formlerna av alla atomer som är belägna i Mendeleev-bordet kan genereras.

Först och främst är det nödvändigt att bestämma antalet elektroner med det periodiska systemet. Periodens siffra indikerar antalet energinivåer.

Tillhör en specifik grupp är förknippad med antalet elektroner som ligger på utomhusenergi. Subdimo nivåer på kranen, fyll dem med CLAKOVSKY.

Slutsats

För att bestämma valensmöjligheterna hos ett kemiskt element som är beläget i Mendeleev-bordet är det nödvändigt att göra en elektron-grafisk formel för sin atom. Algoritmen ovan kommer att hjälpa till att klara av uppgiften, bestämma den möjliga kemikalien och fysikaliska egenskaper Atom.

Inspelad i form av så kallade elektroniska formler. I elektroniska formler hänvisas bokstäverna s, p, d, f elektronutdelarna; Numren framför bokstäver betyder energinivån där denna elektron är placerad, och indexet längst upp till höger är antalet elektroner på denna svit. För att göra en elektronisk formel av en atom av något element är det tillräckligt att känna till numret på det här objektet i det periodiska systemet och utföra de grundläggande bestämmelserna som distributionen av elektroner i atomen.

Strukturen hos det elektroniska skalet kan avbildas i form av ett elektroniskt boende-system för energikroppar.

För järnatomer har ett sådant schema följande form:

Detta system visar tydligt genomförandet av Gund-regeln. På ZD-SUPRO är det maximala beloppet, cellerna (fyra) fyllda med opairerade elektroner. Bilden av strukturen hos det elektroniska skalet i atomen i form av elektroniska formler och i form av schemer speglar tydligt inte elektronvågegenskaperna.

Ordalydelsen i den periodiska lagen i redaktionellaJA. Mendeleev : egenskaperna hos enkla kroppar, såväl som formerna och egenskaperna hos elementen i elementen är i det periodiska beroende av värdet av elementets atomvikter.

Modern formulering av periodisk lag: Egenskaperna hos elementen, såväl som formerna och egenskaperna hos deras föreningar, är i periodiskt beroende av storleken på laddningen av kärnan av deras atomer.

Således visade sig den positiva laddningen av kärnan (och inte atommassa) vara ett mer exakt argument, på vilket elementen hos elementen och deras föreningar beror på.

Valens- detta är antalet kemiska anslutningar som en atom är associerad med en annan.
Valence-kapaciteten hos atomen bestäms av antalet unpaired elektroner och förekomsten på den yttre nivån atomantal. Strukturen hos de yttre energinivåerna av atomer av kemiska element och bestämmer huvudsakligen egenskaperna hos deras atomer. Därför kallas dessa nivåer valens. Elektroner av dessa nivåer, och ibland kan antislestnivåerna delta i bildandet av kemiska bindningar. Sådana elektroner kallas också valens.

Stökiometrisk valenskemiskt element - Detta är antalet ekvivalenter som kan fästa denna atom till sig själva eller antalet ekvivalenter i atomen.

Ekvivalenter bestäms av antalet anslutna eller substituerade väteatomer, därför är stökiometrisk valens lika med antalet väteatomer med vilka denna atom interagerar. Men det finns inte alla element fritt interagera, men med syre - nästan allt, därför kan den stökiometriska valensen definieras som ett dubbelt antal bifogade syreatomer.

Exempelvis är stökiometrisk svavelvalens i vätesulfid H2S 2, i SO2-4 oxid, i SO3-6-oxid.

Vid bestämning av den stökiometriska valensen av elementet enligt den binära föreningformeln bör regeln styras av regeln: den totala valenden för alla atomer av ett element bör vara lika med den totala valensen av alla atomer av ett annat element.

Oxidationsgradockså det kännetecknar substansens sammansättning och är lika med stökiometrisk valens med ett plustecken (för en metall eller ett mer elektropositivt element i molekylen) eller minus.

1. I enkla ämnen är graden av oxidation av elementen noll.

2. Graden av oxidation av fluor i alla föreningar är -1. De återstående halogenerna (klor, brom, jod) med metaller, väte och andra kylelement har också graden av oxidation -1, men i anslutningar med mer elektronerbara element har de positiva betydelser Grader av oxidation.

3. Syre i föreningarna har en grad av oxidation -2; Undantagen är väteperoxid H2O2 och dess derivat (Na202, BAO 2, etc., i vilket syre har en grad av oxidation -1, såväl som syrefluorid av 2, graden av oxidation av syre i vilket är +2.

4. Alkaliska element (Li, Na, K, etc.) och element i huvudundergruppen för den andra gruppen av det periodiska systemet (BE, MG, CA, etc.) har alltid graden av oxidation lika med antalet grupp, det vill säga +1 respektive +2.

5. Alla element i den tredje gruppen, förutom thallium, har en konstant grad av oxidation som är lika med gruppens antal, d.v.s. +3.

6. Den högsta graden av oxidation av elementet är lika med antalet periodiska systemgruppen och den lägsta skillnaden: antal grupp - 8. Till exempel är den högsta graden av kväveoxidation (den är belägen i den femte gruppen) är +5 (i salpetersyra och dess salter) och den lägsta lika -3 (i ammoniak och ammoniumsalter).

7. Graderna av oxidation av elementen i föreningen kompenserar varandra så att deras summa för alla atomer i molekylen eller den neutrala formeln är noll, och för jon laddas den.

Dessa regler kan användas för att bestämma den okända oxidationsgraden av elementet i föreningen, om graden av oxidation av de återstående och sammanställningen av formlerna i multi-elementanslutningarna är kända.

STOY OXIDE STUPP? (oxidativ) — extra villkorligt värde för inspelning av oxidationsprocesser, restaurering och redoxreaktioner.

Begrepp oxidationsgrad används ofta i oorganisk kemi Istället för koncept valens. Graden av oxidation av atomen är lika med den numeriska storleken av den elektriska laddningen som tillskrivs atomen under antagandet att de elektroniska paren som kommunicerar helt förskjutna mot mer elektronegativa atomer (det vill säga baserat på antagandet att föreningen endast består av joner).

Graden av oxidation motsvarar antalet elektroner, som bör fästas på den positiva jonen för att återställa den till den neutrala atomen, eller ta bort från den negativa jonen för att oxidera den till den neutrala atomen:

Al 3+ + 3e - → Al
S 2- → s + 2e - (s 2- - 2e - → s)

Egenskaper hos element Beroende på strukturen hos det elektroniska skalet av en atombyte genom perioder och grupper i det periodiska systemet. Eftersom i ett antal element-analoger är elektroniska strukturer endast liknande, men inte identiska, då när man byter från ett element i en grupp till en annan, finns det ingen enkel upprepning av egenskaper, men deras mer eller mindre distinkt regelbundna förändringar.

Elementets kemiska natur beror på dess atoms förmåga att förlora eller förvärva elektroner. Denna förmåga uppskattas kvantitativt av magniterna av energin av joniseringen och elektronens affinitet.

Joniseringsenergi (EI) kallad minimal mängd Den energi som krävs för separation och fullständig avlägsnande av elektronen från atomen i gasfasen vid t \u003d 0

K utan överföring av den frigjorda elektronen av kinetisk energi med omvandling av en atom till en positivt laddad jon: E + EI \u003d E + E-. Joniseringsenergi är ett positivt värde och har de minsta betydelsen Atomer av alkalimetaller och de största atomerna av ädla (inerta) gaser.

Elektronaffinitet (EE) det kallas den energi som släpps eller absorberas när en elektronfäste vid en gasfas vid t \u003d 0

K med omvandling av en atom till en negativt laddad jon utan att sända en partikel av kinetisk energi:

E + E- \u003d E-+ EE.

Maximal affinitet för elektronen är halogen, speciellt fluor (EE \u003d -328 kJ / mol).

Värdena för EI och EE uttrycks i kilodzhoules på mol (CJ / mol) eller i elektronvolt per atom (EV).

Förmågan hos den associerade atomen att flytta elektroner av kemiska bindningar, vilket ökar elektrondensiteten kallas elektricitet.

Detta koncept i vetenskapen introducerades av L. Polering. Elektricitetdet indikeras av symbolen ÷ och kännetecknar önskan hos denna atom för att ansluta elektronerna i bildandet av en kemisk bindning.

Enligt R. maleKin utvärderas elektrostaticiteten hos atomen genom halva emissionsenergin hos jonisering och affiniteten hos elektronen av den fria atomen ÷ \u003d (EE + E och) / 2

I perioder finns en allmän tendens att öka energin av jonisering och elektronegilitet med en ökning av laddningen av atomkärnan, i grupper av dessa värden med en ökning av sekvensnumret för elementet minskning.

Det bör understrykas att elementet inte kan hänföras till det konstanta värdet av elektronerbarheten, eftersom det beror på många faktorer, i synnerhet från elementets valens tillstånd, vilken typ av förening som den innefattar, antalet och typen av grannar ' atomer.

Atom- och jonradier. Storleken på atomer och joner bestäms av storleken på det elektroniska skalet. Enligt kvantmekanisk representation har det elektroniska skalet inte strängt definierade gränser. Därför kan för radien av en fri atom eller jon tas teoretiskt beräknat avstånd från kärnan till läget för den huvudsakliga maximala densiteten hos externa elektroniska moln. Detta avstånd kallas en orbitalradie. I praktiken används vanligtvis värdena för patomernas och joner som är beräknade på basis av experimentella data. Samtidigt kännetecknas kovalent och metallradieratomer.

Beroendet av atom- och jonradier från laddningen av kärnan av ett elementatom och är periodisk. I perioder som atomnumret ökar, tenderar radii att minska. Den största minskningen är karakteristisk för elementen i små perioder, eftersom de är fyllda med en extern elektronisk nivå. Under stora perioder i familjen D- och F-element är denna förändring mindre skarp, eftersom de är fyllda med elektroner uppträder i det uppskattade skiktet. I undergrupper ökar akadierna av atomer och samma typ av joner i allmänhet.

Periodiskt system av element är visuellt exempel Manifestationer av olika typer av periodicitet i egenskaperna hos element som respekteras horisontellt (i perioden från vänster till höger), vertikalt (i en grupp, till exempel från topp till botten), diagonalt, dvs. En del av Atom-egenskapen är förstärkt eller minskat, men frekvensen bevaras.

Under perioden från vänster till höger (→) ökar de oxidativa och icke-metalliska egenskaperna hos elementen, och de regenerativa och metallegenskaperna minskar. Så, av alla element 3 av natriumperioden kommer att vara den mest aktiva metallen och det starkaste reduktionsmedlet, och klor är det starkaste oxidationsmedlet.

Kemisk kommunikation- detta är en ömsesidig förening av atomer i en molekyl, eller en kristallin gitter, som ett resultat av åtgärden mellan atomerna i de elektriska krafterna av attraktion.

Detta är interaktionen mellan alla elektroner och alla kärnor som leder till bildandet av ett stabilt, multiatomiskt system (radikal, molekyljon, molekyl, kristall).

Kemisk bindning utförs av valenselektroner. Enligt moderna idéer har en kemisk anslutning en elektronisk natur, men den utförs på olika sätt. Därför särskiljs tre huvudtyper av kemiska bindningar: kovalent, jonisk, metallisk. Menymolekyler vätebindning och förekommer vanderwalny interaktioner.

Huvudegenskaperna hos den kemiska bindningen är:

- Kommunikationslängd - detta är ett inter-identiskt avstånd mellan kemiskt relaterade atomer.

Det beror på de interaktiva atomernas natur och från mångfald kommunikation. Med ökande multiplicitet reduceras kommunikationslängden, och därför ökar dess styrka;

- Multiplicitet av kommunikation - bestäms av antalet elektroniska par som binder två atomer. Med ökande mångfald ökar bindningsenergin;

- Kommunikationsvinkel- vinkeln mellan det imaginära direkta passerar genom kärnan av två kemiskt sammanhängande intillånga atomer;

Energikommunikation E SV - detta är den energi som tilldelas vid bildandet av denna anslutning och spenderas på dess gap, KJ / MOL.

Kovalent kommunikation - Kemisk bindning bildad av generaliseringen av paret av elektroner med två atomer.

Förklaringen av det kemiska bindningen med uppkomsten av vanliga elektroniska par mellan atomer baserades på spinsteorin av valens, vars verktyg är metod för valensband (MVS) , Öppna Lewis 1916 för en kvantmekanisk beskrivning av kemisk bindning och strukturen av molekyler, använd en annan metod - metall orbital (MMO) .

Metod för valensband

De grundläggande principerna för bildandet av ett kemiskt band på MVS:

1. Kemisk bindning bildas av valens (unpaired) elektroner.

2. Elektroner med anti-parallella spins som tillhör två olika atomer blir vanliga.

3. Kemisk bindning bildas endast om systemets totala energi reduceras när två eller flera atomer ocklusioner.

4. De viktigaste krafter som verkar i molekylen har elektrisk, coulomb ursprung.

5. Anslutningen är den starkare än de interaktiva elektroniska molnen överlappar varandra.

Det finns två kovalenta kommunikationsmekanismer:

Utbytbar mekanism. Kommunikationen bildas av generaliseringen av valenselektroner av två neutrala atomer. Varje atom ger en unpaired elektron i ett gemensamt elektroniskt par:

Fikon. 7. Bytesmekanismen för kovalent bindningsmekanism: men - icke-polar; b. - Polar

Donor-acceptor mekanism. En atom (givare) ger ett elektroniskt par, och den andra atomen (acceptor) ger fri orbital för detta par.

Föreningar utbildadenligt donor-acceptormekanismen hör till komplexa föreningar

Fikon. 8. Donor-acceptor kovalent kommunikationsmekanism

Kovalent bindning har vissa egenskaper.

Mättnad - atoms egendom för att bilda strängt ett visst nummer Kovalenta slipsar. På grund av mättnaden av molekylens länkar har en viss komposition.

Riktning - T. . e. Kommunikation bildas mot maximal överlappning av elektroniska moln . När det gäller linjen för anslutningscentraler av formningsbindningarna skiljer sig: σ och π (fig 9): σ-bindning - bildad genom att överlappa AO längs förbindningscentralerna hos de interaktiva atomerna; π-bindning är ett bindemedel som uppstår i axelns riktning vinkelrätt mot atomens direkta förbindande kärna. Kommunikationsfokuset orsakar den rumsliga strukturen hos molekyler, d.v.s. deras geometriska form.

Hybridisering - detta är en förändring i formen av vissa orbitaler i bildandet av en kovalent bindning för att uppnå en effektivare överlappning av orbital. Kemiska bindningar som bildas med deltagande av elektroner av hybridöppning, mer hållbar än bindning med deltagande av elektroner av icke-librist S- och P-orbitaler, eftersom det finns mer överlappande. Följande typer av hybridisering skiljer (fig 10, tabell 31): sP-hybridisering - En S-orbital och en P-orbitalvandling till två identiska "hybrid" orbital, vinkeln mellan vars axlar är 180 °. Molekyler i vilka SP-hybridisering utförs har en linjär geometri (becl2).

sP 2 -Hypebridisering - En S-orbital och två p-orbitaler omvandlas till tre identiska "hybrid" orbital, vinkeln mellan vars axlar är 120 °. Molekyler, i vilka SP 2-hybridisering utförs har en platt geometri (BF3, AlCl3).

sP 3.-hybridisering - En S-orbital och tre p-orbitala omvandlar fyra identiska "hybrid" orbital, vinkeln mellan vars axlar är 109 ° 28. Molekyler, i vilka SP3-hybridisering utförs har en tetraedralgeometri (CH4 , NH3).

Fikon. 10. Typer av hybridiseringar av Valence Orbitals: a - Sp.-Hybridisering av valens orbital; b. - sP 2 -hybridisering av valens orbital; i - sp. 3-hybridisering av valens Orbital