Indhold

• Trin
• Råd

Elektronkonfiguration af et atom er en række tal, der repræsenterer elektronorbitalerne. Elektronobitaner er de rumlige regioner med forskellige former, der omgiver et atoms kerne, hvor elektroner er arrangeret på en ordnet måde. Via elektronkonfiguration kan du hurtigt bestemme, hvor mange elektronorbitaler der er i atomet, og antallet af elektroner i hver orbital. Når du først har forstået de grundlæggende principper for elektronkonfiguration, vil du være i stand til at skrive din egen elektronkonfiguration og være i stand til at udføre kemiske tests med tillid.

Trin

Metode 1 af 2: Bestem antallet af elektroner ved hjælp af et kemisk periodisk system

1. 

   Find atomets atomnummer. Hvert atom har et specifikt antal elektroner forbundet med det. Find elementet i det periodiske system. Atomtallet er et positivt heltal, der starter ved 1 (for hydrogen) og øges med 1 for hvert atom derefter. Atomtallet er antallet af atomets protoner - så det er også antallet af atomer i atomets jordtilstand.
2. Bestem atomens ladning. Et elektrisk neutralt atom har det korrekte antal elektroner som vist i det periodiske system. Imidlertid vil et atom med en ladning have mere eller mindre elektroner baseret på dets ladningsstørrelse. Hvis du arbejder med atomer med en ladning, skal du tilføje eller trække det tilsvarende antal elektroner: tilføj en elektron for hver negativ ladning og træk en elektron for hver positiv ladning.
   • For eksempel vil et natriumatom med en ladning på +1 have en elektron fjernet fra basisatomnummeret 11. Derfor vil natriumatomet have i alt 10 elektroner.
3. Husk den grundlæggende orbitale liste. Når et atom modtager elektroner, arrangeres disse elektroner i orbitaler i en bestemt rækkefølge. Når elektronerne fylder orbitaler, er antallet af elektroner i hver bane ens. Vi har følgende orbitaler:
   • Obitan s (ethvert tal med et "s" bag i elektronkonfigurationen) har kun en orbital, og følg Princippet bortset fra PauliHver orbital indeholder maksimalt 2 elektroner, så hver orbital indeholder kun 2 elektroner.
   • Obitan s har 3 orbitaler, så den kan rumme op til 6 elektroner.
   • Obitan d har 5 orbitaler, så den kan rumme op til 10 elektroner.
   • Obitan f har 7 orbitaler, så det kan rumme op til 14 elektroner. Husk rækkefølgen af ​​orbitalerne i henhold til følgende fængende sætning:
     Spå Paggressiv Duh Fokay Gfølelsesløs HUps ÍKJeg kommer.
     
     For atomer med flere elektroner fortsætter orbitaler med at blive skrevet alfabetisk efter bogstavet k og udelader de tegn, der blev brugt.
4. Forstå elektronkonfiguration. Elektronkonfigurationer er skrevet for tydeligt at vise antallet af elektroner i atomet såvel som antallet af elektroner i hver orbitale. Hver bane er skrevet i en bestemt rækkefølge med antallet af elektroner i hver bane skrevet over retten til orbitalnavnet. Endelig er elektronkonfigurationen en sekvens, der består af navnene på orbitalerne og antallet af elektroner skrevet ovenfor til højre for dem.
   • Følgende eksempel er en simpel elektronkonfiguration: 1s 2s 2p. Denne konfiguration viser, at der er to elektroner i 1s orbitalen, to elektroner i 2s orbitalen og seks elektroner i 2p orbitalen. 2 + 2 + 6 = 10 elektroner (i alt). Denne elektronkonfiguration er til et elektrisk neutralt neonatom (neons atomnummer er 10).
5. Husk rækkefølgen af ​​orbitaler. Bemærk, at orbitalerne er nummereret i henhold til elektronklassen, men er energisk ordnet. For eksempel er 4s orbitalen mættet med en lavere energi (eller mere holdbar) end den mættede eller umættede 3d orbital, så 4s underklassen skrives først. Når du først kender orbitalernes rækkefølge, kan du arrangere elektronerne i dem efter antallet af elektroner i atomet. Rækkefølgen for placering af elektroner i orbitaler er som følger: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Elektronkonfigurationen af ​​et atom med hver elektronfyldt orbital er skrevet som: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Bemærk, at hvis alle lagene er fyldt, er ovenstående elektronkonfiguration den for Og (Oganesson), 118, som er det højest nummererede atom i det periodiske system - der indeholder alle aktuelt kendte elektronlag til med et elektrisk neutralt atom.
6. Sorter elektroner i orbitaler i henhold til antallet af elektroner i atomet. For eksempel, hvis du vil skrive elektronkonfigurationen af ​​det elektrisk neutrale calciumatom, er den første ting at gøre at finde dets atomnummer i det periodiske system. Atomtallet for calcium er 20, så vi skriver konfigurationen af ​​et atom med 20 elektroner i ovenstående rækkefølge.
   • Sæt dine elektroner i orbitaler i rækkefølgen ovenfor, indtil du har nået 20 elektroner. Obitan 1s får to elektroner, 2s får to, 2p får seks, 3s får to, 3p får seks, og 4s får to (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Derfor er elektronkonfigurationen af ​​calcium: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Bemærk: Energiniveauet ændres, når elektronlaget stiger. For eksempel, når du skriver til 4. energiniveau, skrives 4s-underklassen først, senere til 3d. Efter at have skrevet det fjerde energiniveau, går du videre til det femte niveau og genstart lagdelingsrækkefølgen. Dette sker kun efter 3. energiniveau.
7. Brug det periodiske system som en visuel genvej. Du har måske bemærket, at formen på det periodiske system svarer til orbitalernes rækkefølge i elektronkonfiguration. For eksempel slutter atomer i den anden kolonne fra venstre mod højre altid ved "s", atomer længst til højre i den midterste sektion slutter altid ved "d" osv. Brug det periodiske system til at skrive strukturer. figur - rækkefølgen, som elektronerne placeres i orbitaler, svarer til positionerne vist i det periodiske system. Se nedenunder:
   • De to kolonner længst til venstre er atomer, hvis elektronkonfiguration ender i s orbital, den højre del af det periodiske system er atomer med en elektronkonfiguration, der ender i p orbitalen, den midterste del er atomer, der ender i s orbitalen. d, og nedenunder er atomerne, der ender i f orbitalen.
   • For eksempel, når du skriver en elektronkonfiguration af elementet klor, skal du gøre følgende argument: Dette atom er i tredje række (eller "periode") i det periodiske system. Det er også i den femte kolonne i p orbitalblokken på det periodiske system. Så elektronkonfigurationen ender ... 3p.
   • Forsigtig! D- og f-orbitalklasserne i det periodiske system svarer til energiniveauer, der er forskellige fra deres periode. For eksempel svarer den første række i d orbitalblokken til 3d orbitalen, selvom den er i periode 4, mens den første række i f orbitalen svarer til 4f orbitalen, selvom den er i periode 6.
8. Lær hvordan du skriver sammenklappelige elektronkonfigurationer. Atomer langs den højre kant af det periodiske system kaldes sjælden gas. Disse grundstoffer er kemisk meget inerte. For at forkorte den lange elektronkonfiguration, skriv det kemiske symbol i den firkantede parentes for den nærmeste sjældne gas, der har mindre elektroner end atomets, og fortsæt derefter med at skrive elektronkonfigurationerne for de næste orbitaler. . Se nedenunder:
   • For at forstå dette koncept skal du skrive et eksemplets sammenklappede elektronkonfiguration. Antag, at vi skal skrive elektronkonfigurationen til zinkreduktion (atomnummer 30) gennem en sjælden gaskonfiguration. Zinks fulde elektronkonfiguration er: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Bemærk dog, at 1s 2s 2p 3s 3p er konfigurationen for den sjældne agoniske gas. Bare udskift denne del af zinks elektronnotation med det agoniske kemiske symbol i firkantede parenteser ().
   • Derfor er zinkens elektronkonfiguration kompakt 4s 3d.
   reklame

Metode 2 af 2: Brug af det periodiske system ADOMAH

1. 

   
   
   Udforsk det periodiske system ADOMAH. Denne metode til at skrive elektronkonfiguration kræver ikke memorering. Denne metode kræver imidlertid en omarrangeret periodisk tabel, fordi antallet af cyklusser i den regelmæssige periodiske tabel, siden den fjerde række, ikke svarer til elektronlaget. Find et ADOMAH periodisk system, et specielt kemisk periodisk system designet af videnskabsmand Valery Tsimmerman. Du kan finde dette periodiske system på Internettet.
   • På det periodiske system ADOMAH er de vandrette rækker grupper af grundstoffer, såsom halogener, inerte gasser, alkalimetaller, jordalkalimetaller osv. De lodrette søjler svarer til elektronlaget og kaldes "trin" (diagonale kryds). blokke s, p, d og f) svarer til perioden.
   • Helium er arrangeret ved siden af ​​brint, fordi begge har en unik 1s orbital. De periodiske blokke (s, p, d og f) vises på højre side, og antallet af elektronlag vises ved basen. Elementnavne er skrevet i et rektangel nummereret 1 til 120. Disse tal er de sædvanlige atomnumre, der repræsenterer det samlede antal elektroner i et elektrisk neutralt atom.
2. Find elementer i det periodiske system ADOMAH. For at skrive en elektronkonfiguration for et element skal du finde dets symbol på ADOMAH Periodic Table og krydse alle elementer med højere atomnumre. For eksempel, hvis du vil skrive elektronkonfigurationen af ​​eribi (68), skal du krydse elementerne 69 til 120 ud.
   • Bemærk tallene 1 til 8 i bunden af ​​det periodiske system. Dette er antallet af elektronlag eller kolonner. Vær ikke opmærksom på kolonner, der kun har krydset elementer ud.For eribi er de resterende kolonner 1, 2, 3, 4, 5 og 6.
3. Tæl antallet af orbitaler til atomets position for at skrive konfigurationen. Se på bloknotationen vist til højre for det periodiske system (s, p, d og f) og se på antallet af kolonner vist ved bunden af ​​tabellen, uanset diagonalen mellem blokkene, del kolonnen i kolonneblokke og skriv de er i orden fra bund til top. Ignorer søjleblokke, der kun indeholder overstregede elementer. Skriv kolonne-blokke ned, der starter med kolonnenummeret og derefter blok-symbolet, således: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (i tilfælde af eribi).
   • Bemærk: Ovenstående elektronkonfiguration for Er skrives i stigende rækkefølge af antallet af elektronlag. Denne konfiguration kan også skrives i rækkefølgen af ​​placering af elektroner i orbitaler. Følg trinene fra top til bund i stedet for kolonner, når du skriver kolonneblokke: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Tæl antallet af elektroner pr. Orbital. Tæl antallet af elektroner, der ikke er krydset over i hver søjleblok, tildel en elektron pr. Element, og skriv antallet af elektroner ved siden af ​​bloksymbolet for hver blokkolonne, således: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. I dette eksempel er dette elektronkonfigurationen af ​​eribi.
5. Genkend unormale elektronkonfigurationer. Der er atten almindelige undtagelser fra elektronkonfigurationen af ​​atomer i den laveste energitilstand, også kendt som jordtilstanden. Sammenlignet med den generelle tommelfingerregel afviger de kun fra de sidste to til tre elektronpositioner. I dette tilfælde får den aktuelle elektronkonfiguration elektronerne til at have en lavere energitilstand end atomets standardkonfiguration. De usædvanlige atomer er:
   • Cr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Nb (..., 4d4, 5s1); Mo (..., 4d5, 5s1); Ru (..., 4d7, 5s1); Rh (..., 4d8, 5s1); Pd (..., 4d10, 5s0); Ag (..., 4d10, 5s1); La (..., 5d1, 6s2); Ce (..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd (..., 4f7, 5d1, 6s2); Au (..., 5d10, 6s1); Ac (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); Pa (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) og Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   reklame

Råd

• Når atomet er en ion, betyder det, at antallet af protoner ikke er lig med antallet af elektroner. Atommets ladning vises derefter i (normalt) øverste højre hjørne af elementets symbol. Derfor vil et antimonatom med ladning +2 have en elektronkonfiguration på 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Bemærk, at 5p ændres til 5p. Vær forsigtig, når konfigurationen af ​​et elektrisk neutralt atom ender i andre orbitaler end s og p. Når elektroner er fjernet, kan du kun tage elektroner fra valensorbitalerne (s og p orbitaler). Så hvis en konfiguration slutter med 4s 3d, og atomet har en ladning på +2, ændres konfigurationen til 4s 3d. Vi ser 3dkonstant, men kun elektroner i s orbital fjernes.
• Alle atomer har tendens til at vende tilbage til en stabil tilstand, og den mest stabile elektronkonfiguration vil have nok s og p orbitaler (s2 og p6). Disse sjældne gasser har denne elektronkonfiguration, hvorfor de sjældent deltager i reaktioner og er på højre side af det periodiske system. Så hvis en konfiguration slutter ved 3p, behøver den kun to flere elektroner for at blive stabile (at give væk seks elektroner inklusive s orbitalens elektroner ville kræve mere energi, så det ville være lettere at give fire elektroner væk. lettere). Hvis en konfiguration slutter ved 4d, behøver den kun at give væk tre elektroner for at nå en stabil tilstand. Ligeledes er de nye underklasser, der modtager halvdelen af ​​elektronerne (s1, p3, d5 ..) mere stabile, f.eks. P4 eller p2, men s2 og p6 vil være endnu mere stabile.
• Du kan også bruge valenselektronkonfigurationen til at skrive elektronkonfigurationen for et element, som er de sidste s- og p-orbitaler. Derfor er valenskonfigurationen af ​​et antimonatom for et antimon 5s 5p.
• Ioner kan ikke lide det, fordi de er meget mere holdbare. Spring over de to ovenstående trin i denne artikel, og arbejd på samme måde, afhængigt af hvor du starter, og hvor mange eller færre elektroner du har.
• For at finde atomnummeret fra dets elektronkonfiguration skal du tilføje alle de numre, der følger bogstaverne (s, p, d og f). Dette er kun korrekt, hvis det er et neutralt atom, hvis det er en ion, kan du ikke bruge denne metode. I stedet skal du tilføje eller trække antallet af elektroner, du tager ind eller giver væk.
• Nummeret efter brevet skal skrives i øverste højre hjørne, du må ikke skrive forkert, når du tager testen.
• Der er to forskellige måder at skrive elektronkonfigurationer på. Du kan skrive i stigende rækkefølge af elektronlaget eller i den rækkefølge, som elektronerne placeres i orbitaler, som vist for eribi-atomet.
• Der er tilfælde, hvor en elektron skal "skubbes op". Det er, når en orbital kun har en elektron, der mangler for at have halvdelen eller alle elektronerne, så skal du tage en elektron fra den nærmeste s- eller p-orbital for at overføre den til den orbitale, der har brug for den elektron.
• Vi kan ikke sige, at "energifraktionsstabiliteten" i underklassen modtager halvdelen af ​​elektronerne. Det er en overforenkling. Årsagen til det stabile energiniveau i den nye underklasse, der modtager "halvdelen af ​​antallet af elektroner", er, at hver kredsløb kun har en enkelt elektron, så elektron-elektronafstødningen minimeres.