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• Passi
• Consigli

Configurazione elettronica di un atomo è una serie di numeri che rappresentano gli orbitali degli elettroni. Gli Electron Obitans sono le regioni spaziali di diverse forme che circondano il nucleo di un atomo, in cui gli elettroni sono disposti in modo ordinato. Tramite la configurazione elettronica è possibile determinare rapidamente quanti orbitali elettronici ci sono nell'atomo e il numero di elettroni in ciascun orbitale. Una volta compresi i principi di base della configurazione elettronica, sarai in grado di scrivere la tua configurazione elettronica ed essere in grado di eseguire test chimici con sicurezza.

Passi

Metodo 1 di 2: determina il numero di elettroni utilizzando una tavola periodica chimica

1. 

   Trova il numero atomico dell'atomo. Ogni atomo ha un numero specifico di elettroni ad esso associati. Individua l'elemento sulla tavola periodica. Il numero atomico è un numero intero positivo che inizia da 1 (per l'idrogeno) e aumenta di 1 per ogni atomo successivamente. Il numero atomico è il numero di protoni dell'atomo, quindi è anche il numero di elettroni dell'atomo nello stato fondamentale.
2. Determina la carica dell'atomo. Un atomo elettricamente neutro ha il numero corretto di elettroni come mostrato nella tavola periodica. Tuttavia, un atomo con una carica avrà più o meno elettroni in base alla sua ampiezza di carica. Se stai lavorando con atomi con una carica, aggiungi o sottrai il numero corrispondente di elettroni: aggiungi un elettrone per ogni carica negativa e sottrai un elettrone per ogni carica positiva.
   • Ad esempio, un atomo di sodio con una carica di +1 avrà un elettrone rimosso dal numero atomico di base 11. Pertanto, l'atomo di sodio avrà un totale di 10 elettroni.
3. Memorizza l'elenco orbitale di base. Quando un atomo riceve elettroni, questi saranno disposti in orbitali in un ordine specifico. Quando gli elettroni riempiono gli orbitali, il numero di elettroni in ciascun orbitale è pari. Abbiamo i seguenti orbitali:
   • Obitan s (qualsiasi numero con una "s" dietro nella configurazione elettronica) ha un solo orbitale e segue Il principio tranne PauliOgni orbitale contiene un massimo di 2 elettroni, quindi ogni orbitale contiene solo 2 elettroni.
   • Obitan p ha 3 orbitali, quindi può contenere fino a 6 elettroni.
   • Obitan d ha 5 orbitali, quindi può contenere fino a 10 elettroni.
   • Obitan f ha 7 orbitali, quindi può contenere fino a 14 elettroni. Memorizza l'ordine degli orbitali secondo la seguente frase accattivante:
     Ssopra Paggressivo Duh FVa bene Gintorpidito HOps ÍKVengo.
     
     Per gli atomi con più elettroni, gli orbitali continuano a essere scritti in ordine alfabetico dopo la lettera k, tralasciando i caratteri usati.
4. Comprendi la configurazione elettronica. Le configurazioni elettroniche sono scritte per mostrare chiaramente il numero di elettroni nell'atomo, così come il numero di elettroni in ciascun orbitale. Ogni orbitale è scritto in un certo ordine, con il numero di elettroni in ciascun orbitale scritto sopra a destra del nome dell'orbitale. Infine la configurazione elettronica è una sequenza composta dai nomi degli orbitali e dal numero di elettroni scritti sopra a destra di essi.
   • Il seguente esempio è una semplice configurazione elettronica: 1s 2s 2p. Questa configurazione mostra che ci sono due elettroni nell'orbitale 1s, due elettroni nell'orbitale 2s e sei elettroni nell'orbitale 2p. 2 + 2 + 6 = 10 elettroni (totale). Questa configurazione elettronica è per un atomo di neon elettricamente neutro (il numero atomico del neon è 10).
5. Memorizza l'ordine degli orbitali. Si noti che gli orbitali sono numerati in base alla classe degli elettroni, ma sono ordinati energeticamente. Ad esempio, l'orbitale 4s è saturo di un'energia inferiore (o più durevole) rispetto all'orbitale 3d saturo o insaturo, quindi la sottoclasse 4s viene scritta per prima. Una volta che conosci l'ordine degli orbitali, puoi disporre gli elettroni in essi in base al numero di elettroni nell'atomo. L'ordine per posizionare gli elettroni negli orbitali è il seguente: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • La configurazione elettronica di un atomo con ogni orbitale pieno di elettroni è scritta come: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Si noti che se tutti gli strati sono riempiti, la configurazione elettronica di cui sopra è quella di Og (Oganesson), 118, che è l'atomo con il numero più alto sulla tavola periodica - contenente tutti gli strati elettronici attualmente conosciuti per con un atomo elettricamente neutro.
6. Ordina gli elettroni in orbitali in base al numero di elettroni nell'atomo. Ad esempio, se vuoi scrivere la configurazione elettronica dell'atomo di calcio elettricamente neutro, la prima cosa da fare è trovare il suo numero atomico sulla tavola periodica. Il numero atomico del calcio è 20, quindi scriveremo la configurazione di un atomo con 20 elettroni nell'ordine sopra.
   • Metti i tuoi elettroni negli orbitali nell'ordine sopra fino a raggiungere i 20 elettroni. Obitan 1s ottiene due elettroni, 2s due, 2p sei, 3s due, 3p sei e 4s due (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Quindi la configurazione elettronica del calcio è: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Nota: il livello di energia cambia all'aumentare dello strato di elettroni. Ad esempio, quando scrivi al 4 ° livello di energia, la sottoclasse 4s viene scritta per prima, dopo a 3d. Dopo aver scritto il quarto livello di energia, passerai al quinto livello e riavvierai l'ordine di stratificazione. Questo accade solo dopo il 3 ° livello di energia.
7. Usa la tavola periodica come scorciatoia visiva. Avrai notato che la forma della tavola periodica corrisponde all'ordine degli orbitali nella configurazione elettronica. Ad esempio, gli atomi nella seconda colonna da sinistra a destra finiscono sempre in "s", gli atomi nell'estrema destra della sezione centrale terminano sempre in "d", ecc. Usa la tavola periodica per scrivere le strutture. figura - l'ordine in cui gli elettroni sono posti negli orbitali corrisponderà alle posizioni mostrate nella tavola periodica. Vedi sotto:
   • Le due colonne più a sinistra sono atomi la cui configurazione elettronica termina nell'orbitale s, la parte destra della tavola periodica sono atomi con una configurazione elettronica che termina nell'orbitale p, la parte centrale sono atomi che terminano nell'orbitale s. d, e sotto sono gli atomi che terminano nell'orbitale f.
   • Ad esempio, quando si scrivono le configurazioni elettroniche per l'elemento cloro, fare il seguente argomento: Questo atomo si trova nella terza riga (o "periodo") della tavola periodica. È anche nella quinta colonna del blocco orbitale p sulla tavola periodica. Quindi la configurazione elettronica finirà ... 3p.
   • Attento! Le classi orbitali d e f sulla tavola periodica corrispondono a livelli di energia diversi dal loro periodo. Ad esempio, la prima riga del blocco orbitale d corrisponde all'orbitale 3d anche se è nel periodo 4, mentre la prima riga dell'orbitale f corrisponde all'orbitale 4f anche se è nel periodo 6.
8. Impara a scrivere configurazioni di elettroni compressi. Vengono chiamati gli atomi lungo il bordo destro della tavola periodica gas raro. Questi elementi sono chimicamente molto inerti. Per accorciare la configurazione elettronica lunga, scrivi tra parentesi quadre il simbolo chimico del gas raro più vicino che ha meno elettroni di quello dell'atomo, quindi continua a scrivere le configurazioni elettroniche degli orbitali successivi. . Vedi sotto:
   • Per comprendere questo concetto, scrivi un esempio di configurazione elettronica compressa. Supponiamo di dover scrivere la configurazione elettronica per la riduzione dello zinco (numero atomico 30) attraverso una configurazione di gas rara. La configurazione elettronica completa di Zinco è: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Si noti, tuttavia, che 1s 2s 2p 3s 3p è la configurazione per il raro gas agonico. Basta sostituire questa parte della notazione elettronica dello zinco con il simbolo chimico agonico tra parentesi quadre ().
   • Quindi la configurazione elettronica dello zinco è compatta 4s 3d.
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Metodo 2 di 2: utilizzo della tavola periodica ADOMAH

1. 

   
   
   Esplora la tavola periodica ADOMAH. Questo metodo di scrittura della configurazione elettronica non richiede la memorizzazione. Tuttavia, questo metodo richiede una tavola periodica riorganizzata, perché nella tavola periodica regolare, dalla quarta riga, il numero di cicli non corrisponde allo strato di elettroni. Trova una tavola periodica ADOMAH, una speciale tavola periodica chimica progettata dallo scienziato Valery Tsimmerman. Puoi trovare questa tavola periodica su Internet.
   • Sulla tavola periodica ADOMAH, le righe orizzontali sono gruppi di elementi come alogeni, gas inerti, metalli alcalini, metalli alcalino terrosi ecc. Le colonne verticali corrispondono allo strato di elettroni e sono chiamate "pioli" (giunzioni diagonali). i blocchi s, p, d ed f) corrispondono al periodo.
   • L'elio è disposto accanto all'idrogeno perché entrambi hanno un orbitale 1s unico. I blocchi periodici (s, p, d ed f) sono mostrati sul lato destro e il numero di strati di elettroni è mostrato alla base. I nomi degli elementi sono scritti in un rettangolo numerato da 1 a 120. Questi numeri sono i soliti numeri atomici, che rappresentano il numero totale di elettroni in un atomo elettricamente neutro.
2. Trova l'elemento sulla tavola periodica ADOMAH. Per scrivere una configurazione elettronica di un elemento, individuare il suo simbolo sulla tavola periodica ADOMAH e barrare tutti gli elementi con numeri atomici più alti. Ad esempio, se vuoi scrivere la configurazione elettronica di eribi (68), cancella gli elementi da 69 a 120.
   • Notare i numeri da 1 a 8 alla base della tavola periodica. Questo è il numero di strati o colonne di elettroni. Non prestare attenzione alle colonne che contengono solo elementi barrati.Per eribi, le colonne rimanenti sono 1, 2, 3, 4, 5 e 6.
3. Contare il numero di orbitali alla posizione dell'atomo per scrivere la configurazione. Guarda la notazione a blocchi mostrata a destra della tavola periodica (s, p, d ed f) e guarda il numero di colonne mostrato alla base della tabella, indipendentemente dalle linee diagonali tra i blocchi, dividi le colonne in blocchi di colonne e scrivi sono in ordine dal basso verso l'alto. Ignora i blocchi di colonne contenenti solo elementi barrati. Annota le colonne-blocchi che iniziano con il numero della colonna e poi il simbolo del blocco, in questo modo: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (nel caso di eribi).
   • Nota: la configurazione elettronica di cui sopra per Er è scritta in ordine crescente del numero di strati di elettroni. Questa configurazione può anche essere scritta nell'ordine in cui si collocano gli elettroni negli orbitali. Si prega di seguire i passaggi dall'alto verso il basso invece delle colonne quando si scrivono blocchi di colonne: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Conta il numero di elettroni per orbitale. Contare il numero di elettroni che non sono barrati in ogni blocco di colonna, assegnare un elettrone per elemento e scrivere il numero di elettroni accanto al simbolo del blocco per ogni blocco-colonna, in questo modo: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. In questo esempio, questa è la configurazione elettronica dell'eribi.
5. Riconosci le configurazioni elettroniche anomale. Esistono diciotto eccezioni comuni alla configurazione elettronica degli atomi nello stato di energia più bassa, noto anche come stato fondamentale. Rispetto alla regola generale, si discostano solo dalle ultime due o tre posizioni degli elettroni. In questo caso, la configurazione elettronica effettiva fa sì che gli elettroni abbiano uno stato energetico inferiore rispetto alla configurazione standard dell'atomo. Gli atomi insoliti sono:
   • 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); Corrente alternata (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); papà (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) e Centimetro (..., 5f7, 6d1, 7s2).
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Consigli

• Quando l'atomo è uno ione, significa che il numero di protoni non è uguale al numero di elettroni. La carica dell'atomo viene quindi mostrata nell'angolo (di solito) in alto a destra del simbolo dell'elemento. Pertanto un atomo di antimonio con carica +2 avrà una configurazione elettronica di 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Notare che 5p viene modificato in 5p. Fare attenzione quando la configurazione di un atomo elettricamente neutro termina in orbitali diversi da se p. Con gli elettroni rimossi, puoi prelevare elettroni solo dagli orbitali di valenza (orbitali se p). Quindi se una configurazione termina a 4s 3d e l'atomo ha una carica di +2, la configurazione cambia in 4s 3d. Vediamo 3dcostante, ma vengono rimossi solo gli elettroni nell'orbitale s.
• Tutti gli atomi tendono a tornare a uno stato stabile e la configurazione elettronica più stabile avrà abbastanza orbitali se p (s2 e p6). Questi gas rari hanno questa configurazione elettronica, motivo per cui partecipano raramente alle reazioni e si trovano sul lato destro della tavola periodica. Quindi, se una configurazione termina a 3p, sono necessari solo altri due elettroni per diventare stabile (dare via sei elettroni, inclusi gli elettroni dell'orbitale s, richiederebbe più energia, quindi dare via quattro elettroni sarebbe più facile. Più facile). Se una configurazione termina a 4d, è sufficiente cedere tre elettroni per raggiungere uno stato stabile. Allo stesso modo, le nuove sottoclassi che ricevono metà degli elettroni (s1, p3, d5 ..) sono più stabili, ad esempio p4 o p2, ma s2 e p6 saranno ancora più stabili.
• Puoi anche usare la configurazione elettronica di valenza per scrivere la configurazione elettronica di un elemento, che è gli ultimi orbitali se p. Pertanto, la configurazione di valenza di un atomo di antimonio per un antimonio è 5s 5p.
• Agli ioni non piace perché sono molto più resistenti. Salta i due passaggi precedenti di questo articolo e lavora allo stesso modo, a seconda di dove inizi e di quanti o meno elettroni hai.
• Per trovare il numero atomico dalla sua configurazione elettronica, aggiungi tutti i numeri che seguono le lettere (s, p, d ed f). Questo è corretto solo se si tratta di un atomo neutro, se è uno ione non è possibile utilizzare questo metodo. Invece, devi aggiungere o sottrarre il numero di elettroni che assumi o cedi.
• Il numero segue la lettera che deve essere scritta nell'angolo in alto a destra, non devi scrivere in modo errato quando fai il test.
• Esistono due modi diversi per scrivere configurazioni elettroniche. Puoi scrivere in ordine crescente dello strato di elettroni, o nell'ordine in cui gli elettroni sono posti negli orbitali, come mostrato per l'atomo di eribi.
• Ci sono casi in cui un elettrone deve essere "spinto verso l'alto". Questo è quando un orbitale ha un solo elettrone mancante per avere metà o tutti gli elettroni, quindi devi prendere un elettrone dall'orbitale s o p più vicino per trasferirlo nell'orbitale che ha bisogno di quell'elettrone.
• Non possiamo dire che la "stabilità della frazione di energia" della sottoclasse riceva metà degli elettroni. Questa è una semplificazione eccessiva. La ragione per la stabilità del livello di energia della nuova sottoclasse che riceve "la metà degli elettroni" è che ogni orbitale ha un solo singolo elettrone, quindi la repulsione elettrone-elettrone è ridotta al minimo.