Elemente electronice de familie
Aparținând elementul electronic este determinat de natura ocupației familiei a subnivele energetice:
Elemente S- - umplerea s exterioare - subnivel în prezența predvneshnem la nivelul doi sau opt electroni, de exemplu:
Elemente s metale active, oxidarea tipică este numeric egal cu numărul de electroni la ultimul nivel:
+1 pentru elementele de metal alcalin și două grupări secundare
elemente P- - umplere subnivel extern P-, de exemplu:
1s F 2 2s 2 2P5
Elemente de V și favorabile incluziunii Ne-o primă serie de elemente-p (elemente ale grupului principal) în atomii din care cele mai îndepărtate de electronii de bază situate pe al doilea sub-strat al stratului exterior.
Elemente d- - umplere subnivel predvneshnego d-, de exemplu:
2s V 1s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 4s 3D3 2
Elementele d- sunt metale.
Elemente F- - umplere subnivel f- al doilea strat exterior, de exemplu:
2 N d 1s 2s 2p 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 4s 2 4p 6 3d 10 4d 10 5s 2 5p 6 6s 2 4f4
Elementele F- - acestea sunt elemente ale actinidelor și lantanida.
Mecanica cuantică, comparând configurația electronică a atomilor face următoarele concluzii teoretice:
1. Structura învelișului exterior al unui atom este o funcție periodică a taxei de numărul atomului de Z.
2. Deoarece proprietățile chimice ale structurii atom sunt definite de învelișul exterior, rezultă din paragraful precedent: proprietățile chimice ale elementelor sunt periodice în funcție de sarcina nucleului.
întrebări de testare
1. Modelul nuclear al structurii atomice. Izotopi (radionuclizi).
2. Cuantumul - modelul mecanic al structurii atomice.
3. Numerele cuantice (principale, orbitale, magnetice și de spin).
4. Structura cochilii de electroni de atomi. Principiul Pauli. Principiul cel mai puțin de energie. regula Hund.
5. electronice formule structurale atomi. Hibridizarea orbitali atomici.
6. Caracteristici atom. Raza atomică. Electronegativitate. afinitate de electroni. Energia de ionizare. S, p, d, f - e semeytsva atomi.
sarcini tipice
Sarcina № 1. Razele ionilor de Na + și Cu + sunt aceleași (0098 nm). Topirea explica diferența de clorură de sodiu (801 ° C) și clorură de cupru (I) (430 ° C).
Sub dimensiuni și taxe ale ionilor de Na + și Cu +, Cu + ioni identici este de 18 - înveliș exterior electronic și un polarizator mai puternic anionul Cl -. decât ionul Na +. având structura electronică de gaz nobil. Prin urmare, clorură de cupru (I), care rezultă din polarizarea anionului la cation realizează o parte semnificativă a încărcăturii de electroni, decât clorura de sodiu. taxele efective ale ionilor din cristal CuCl devin mai mici decât NaCl, iar interacțiunea electrostatică dintre ele - mai slab. Acest lucru explică temperatura de topire mai scăzută a CuCI în comparație cu NaCI, rețeaua cristalină care este aproape de un tip pur ionic.
Sarcina №2. Ca stare de electroni notate a) cu n = 4, L = 2; b) cu n = 5, L = 3.
Soluție: Când se înregistrează starea energetică a numeralul indică numărul de niveluri (n), iar litera - subnivelul caractere (s, p, d, f). Când n = 4 și L = 2 scriere 4d; când n = 5 și L = 3, înregistrare 5f.
Numărul de activitate 3. Câte orbitali corespunde la al treilea nivel de energie? Cât de mulți electroni la acest nivel? Cât de multe subnivele împărțit acest nivel?
Soluție: n = 3 pentru al treilea nivel de energie, numărul de orbitali atomici 9 (3 2),
1 este suma (e) 3 (p) +5 (d) = 9. Conform principiului excluderii Pauli numărul de electroni la acest nivel 18. Al treilea nivel energetic este împărțit în trei subnivele: s, p, d (numărul subnivele coincide cu numărul de valori ale numărului cuantic principal).
Sarcina №4. Pe care familiile electronice clasificate elemente chimice?
Soluție: Toate elementele chimice pot fi clasificate în funcție de natura umplut subnivele în 4 tipuri:
subnivel s-electroni Elemente ns-umplute;
Elementele p-electroni np -Sa fi finalizat subnivel;
d-elemente, pline de electroni (n-1) d subnivel;
f-elemente -Sa fie completat de electroni (n-2) f subnivel;
Sarcina № 5. Ce subnivel este umplut într-un atom cu electroni după umplerea substraturile: a) 4p; b) 4s
Soluție: A) subnivel este responsabil 4p sum (n + 1) egal cu 4 + 1 = 5. Caracterizat prin aceeași cantitate subnivele 3d (3 + 2 = 5) și 5s (5 + 0 = 5). Cu toate acestea, statul este valoarea 3d responsabil inferior n (n = 3) decât cea a 4p, prin urmare, 3d subnivel va fi umplut înainte de 4p subnivel. De aceea, după umplerea 4p subnivel va fi umplut 5s subnivel, ceea ce corespunde unei mai mult decât valoarea n (n = 5).
B) 4s subnivel corespunde sumei n + 1 = 4 + 0 = 4. Aceeași sumă n + 1 se caracterizează subnivel 3p, dar acest subnivel umplere precede umplerea 4s subnivel, deoarece Ultima mai corespunde cu valoarea numărului cuantic principal. De aceea, după 4s subnivel va fi umplut subnivel cu suma (n + 1) = 5, și din toate combinațiile posibile de n + l, corespunzătoare acestei sume (n = 3, l = 2; n = 4; l = 1; n = 5 ; l = 0), prima combinație va fi realizată cu cea mai mică valoare a numărului cuantic principal, adică după 4s subnivel va fi umplut subnivel 3d.
Concluzie: umpland subnivel d spatele unui cuantum de umplere la nivel de subnivel f se situează cu două nivele cuantice.
Pentru a scrie un element de e formulă este necesar: cifre arabe indică numărul de nivelul de energie, a scrie scrisoare valoare subnivel, numărul de electroni scrise ca exponent.
Exemplu: 26 Fe 4 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 4s 2 3d 6
E Formula ia în considerare subnivele de concurență, și anume reguli de energie minimă. Cu excepția ultimei e-formula va fi înregistrată. 26 Fe 4 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 3d 6 6 2 4s.
Sarcina № 6. Structura atom electronic descris prin formula 1s22s22p63s23d74s2. Ce este un element?
Soluție: Acest element aparține d-tip componente electronice perioada 4. deoarece electroni 3d apare subnivel de construcții; numărul de electroni 3d 7 indică faptul că acesta este al șaptelea punct de pe ordinea. 27 Numărul total de electroni, prin urmare, numărul de ordine 27. Elementul de cobalt.