Contenuto

• Passi
• Metodo 1 di 2: Distribuzione di elettroni utilizzando il sistema periodico di D. I. Mendeleev
• Metodo 2 di 2: utilizzo della tavola periodica ADOMAH
• Consigli

Configurazione elettronica un atomo è una rappresentazione numerica dei suoi orbitali elettronici. Gli orbitali elettronici sono regioni di varie forme situate attorno a un nucleo atomico in cui un elettrone è matematicamente probabile. La configurazione elettronica aiuta a dire rapidamente e facilmente al lettore quanti orbitali elettronici ha un atomo, oltre a determinare il numero di elettroni in ciascun orbitale. Dopo aver letto questo articolo, avrai imparato il metodo per generare configurazioni elettroniche.

Passi

Metodo 1 di 2: Distribuzione di elettroni utilizzando il sistema periodico di D. I. Mendeleev

1. 1 Trova il numero atomico del tuo atomo. Ad ogni atomo è associato un numero specifico di elettroni. Trova il simbolo del tuo atomo nella tavola periodica. Un numero atomico è un numero intero positivo che parte da 1 (per l'idrogeno) e aumenta di uno per ogni atomo successivo. Un numero atomico è il numero di protoni in un atomo, e quindi è anche il numero di elettroni in un atomo con carica zero.
2. 2 Determina la carica di un atomo. Gli atomi neutri avranno lo stesso numero di elettroni mostrato nella tavola periodica. Tuttavia, gli atomi carichi avranno più o meno elettroni, a seconda della quantità della loro carica. Se stai lavorando con un atomo carico, aggiungi o sottrai elettroni come segue: aggiungi un elettrone per ogni carica negativa e sottrai uno per ogni carica positiva.
   • Ad esempio, un atomo di sodio con una carica di -1 avrà un elettrone in più Inoltre al suo numero atomico di base 11. In altre parole, l'atomo totale avrà 12 elettroni.
   • Se si tratta di un atomo di sodio con carica +1, occorre sottrarre un elettrone dal numero atomico di base 11. Quindi, l'atomo avrà 10 elettroni.
3. 3 Ricorda l'elenco di base degli orbitali. All'aumentare del numero di elettroni, essi riempiono i vari sottolivelli del guscio elettronico dell'atomo secondo una certa sequenza. Ogni sottolivello del guscio elettronico, quando riempito, contiene un numero pari di elettroni. Sono disponibili i seguenti sottolivelli:
   • s-sottolivello (qualsiasi numero nella configurazione elettronica che precede la lettera "s") contiene un singolo orbitale e, secondo Il principio di Pauli, un orbitale può contenere un massimo di 2 elettroni, quindi possono esserci 2 elettroni su ciascun sottolivello s del guscio elettronico.
   • p-sottolivello contiene 3 orbitali e quindi può contenere un massimo di 6 elettroni.
   • d-sottolivello contiene 5 orbitali, quindi può avere fino a 10 elettroni.
   • f-sottolivello contiene 7 orbitali, quindi può avere fino a 14 elettroni.
   • sottolivelli g-, h-, i- e k sono teorici. Gli atomi contenenti elettroni in questi orbitali sono sconosciuti. Il sottolivello g contiene 9 orbitali, quindi teoricamente potrebbe avere 18 elettroni. Il sottolivello h può avere 11 orbitali e un massimo di 22 elettroni; negli orbitali i-sublevel -13 e un massimo di 26 elettroni; nel sottolivello k - 15 orbitali e un massimo di 30 elettroni.
   • Memorizza l'ordine degli orbitali usando il trucco mnemonico:
     Sober Pfisici Dsu't Find Giraffe hidentifico ion Kprurito (i fisici sobri non trovano le giraffe nascoste nelle cucine).
4. 4 Comprendere il record di configurazione elettronica. Le configurazioni elettroniche vengono registrate per riflettere chiaramente il numero di elettroni in ciascun orbitale. Gli orbitali sono scritti in sequenza, con il numero di atomi in ciascun orbitale che è in apice a destra del nome dell'orbitale. La configurazione elettronica completata assume la forma di una sequenza di designazioni di sottolivello e apici.
   • Ad esempio, la configurazione elettronica più semplice: 1s 2s 2p. Questa configurazione mostra che ci sono due elettroni al sottolivello 1s, due elettroni al sottolivello 2s e sei elettroni al sottolivello 2p. 2 + 2 + 6 = 10 elettroni in totale. Questa è la configurazione elettronica di un atomo di neon neutro (il numero atomico del neon è 10).
5. 5 Ricorda l'ordine degli orbitali. Tieni presente che gli orbitali elettronici sono numerati in ordine crescente rispetto al numero del guscio elettronico, ma in ordine crescente di energia. Ad esempio, un orbitale 4s pieno è meno energico (o meno mobile) di un 3d parzialmente riempito o riempito, quindi l'orbitale 4s viene registrato per primo. Una volta che conosci l'ordine degli orbitali, puoi facilmente riempirli in base al numero di elettroni nell'atomo. L'ordine di riempimento degli orbitali è il seguente: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6d, 7s, 5f, 6d, 7p.
   • La configurazione elettronica di un atomo in cui tutti gli orbitali sono pieni avrà la seguente forma: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Si noti che la voce sopra, quando tutti gli orbitali sono pieni, è la configurazione elettronica dell'elemento Uuo (ununoctium) 118, l'atomo con il numero più alto nella tavola periodica. Pertanto, questa configurazione elettronica contiene tutti i sottolivelli elettronici attualmente noti di un atomo carico neutro.
6. 6 Completa gli orbitali in base al numero di elettroni nel tuo atomo. Ad esempio, se vogliamo scrivere la configurazione elettronica di un atomo di calcio neutro, dobbiamo iniziare cercando il suo numero atomico nella tavola periodica. Il suo numero atomico è 20, quindi scriveremo la configurazione di un atomo con 20 elettroni secondo l'ordine sopra.
   • Completa gli orbitali nell'ordine sopra fino a raggiungere il ventesimo elettrone. Il primo orbitale 1s conterrà due elettroni, gli orbitali 2s avranno anche due, 2p - sei, 3s - due, 3p - 6 e 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 .) In in altre parole, la configurazione elettronica del calcio è: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Nota che gli orbitali sono in ordine crescente di energia. Ad esempio, quando sei pronto per passare al 4° livello di energia, scrivi prima l'orbitale 4s e poi 3d. Dopo il quarto livello energetico si passa al quinto, dove si ripete lo stesso ordine. Questo accade solo dopo il terzo livello di energia.
7. 7 Usa la tavola periodica come indizio visivo. Probabilmente avrai già notato che la forma della tavola periodica corrisponde all'ordine dei sottolivelli elettronici nelle configurazioni elettroniche. Ad esempio, gli atomi nella seconda colonna da sinistra finiscono sempre in "s", mentre gli atomi sul bordo destro della sottile sezione centrale finiscono sempre in "d", e così via. Usa la tavola periodica come guida visiva per scrivere le configurazioni, poiché l'ordine in cui aggiungi gli orbitali corrisponde alla tua posizione nella tabella. Vedi sotto:
   • In particolare, le due colonne più a sinistra contengono atomi le cui configurazioni elettroniche terminano con orbitali s, il blocco di destra della tabella contiene atomi le cui configurazioni terminano con orbitali p, e nella parte inferiore gli atomi terminano con orbitali f.
   • Ad esempio, quando scrivi la configurazione elettronica del cloro, pensa in questo modo: "Questo atomo si trova nella terza riga (o" periodo ") della tavola periodica. Si trova anche nel quinto gruppo del blocco orbitale p del sistema periodico, quindi la sua configurazione elettronica terminerà in..3p
   • Nota: gli elementi nella regione degli orbitali d e f della tabella sono caratterizzati da livelli energetici che non corrispondono al periodo in cui si trovano. Ad esempio, la prima riga del blocco di elementi con orbitali d corrisponde agli orbitali 3d, sebbene si trovi nel quarto periodo, e la prima riga di elementi con orbitali f corrisponda all'orbitale 4f, nonostante il fatto che è nel sesto periodo.
8. 8 Impara la stenografia per scrivere lunghe configurazioni elettroniche. Gli atomi sul bordo destro della tavola periodica sono chiamati gas nobili. Questi elementi sono chimicamente molto stabili. Per abbreviare il processo di scrittura di lunghe configurazioni elettroniche, scrivi semplicemente tra parentesi quadre il simbolo chimico del gas nobile più vicino con meno elettroni del tuo atomo, e poi continua a scrivere la configurazione elettronica dei successivi livelli orbitali. Vedi sotto:
   • Per comprendere questo concetto, è utile scrivere una configurazione di esempio. Scriviamo la configurazione per lo zinco (numero atomico 30) usando l'abbreviazione del gas nobile. La configurazione completa dello zinco si presenta così: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Tuttavia, vediamo che 1s 2s 2p 3s 3p è la configurazione elettronica dell'argon, un gas nobile. Sostituisci semplicemente la porzione di configurazione elettronica dello zinco con il simbolo chimico argon tra parentesi quadre ([Ar].)
   • Quindi, la configurazione elettronica dello zinco, scritta in forma abbreviata, è: [Ar] 4s 3d.
   • Nota che se stai scrivendo la configurazione elettronica di un gas nobile, diciamo argon, non puoi scrivere [Ar]! Si deve utilizzare la riduzione del gas nobile di fronte a questo elemento; per l'argon sarà neon ([Ne]).

Metodo 2 di 2: utilizzo della tavola periodica ADOMAH

1. 1 Impara la tavola periodica di ADOMAH. Questo metodo di registrazione della configurazione elettronica non richiede la memorizzazione, tuttavia richiede una tavola periodica rivista, poiché nella tavola periodica tradizionale, a partire dal quarto periodo, il numero del periodo non corrisponde al guscio dell'elettrone. Trova la tavola periodica di ADOMAH, un tipo speciale di tavola periodica sviluppata dallo scienziato Valery Zimmerman. È facile trovarlo con una breve ricerca su Internet.
   • Nella tavola periodica di ADOMAH, le righe orizzontali rappresentano gruppi di elementi come alogeni, gas nobili, metalli alcalini, metalli alcalino-terrosi, ecc. Le colonne verticali corrispondono ai livelli elettronici e le cosiddette "cascate" (linee diagonali che collegano i blocchi s, p, d ed f) corrispondono ai periodi.
   • L'elio viene spostato nell'idrogeno poiché entrambi questi elementi hanno un orbitale 1s. I blocchi di periodo (s, p, d e f) sono mostrati sul lato destro e i numeri di livello sono mostrati in basso. Gli elementi sono mostrati nelle caselle numerate da 1 a 120. Questi numeri sono numeri atomici comuni che rappresentano il numero totale di elettroni in un atomo neutro.
2. 2 Trova il tuo atomo nella tabella ADOMAH. Per registrare la configurazione elettronica di un elemento, trova il suo simbolo nella tavola periodica ADOMAH e cancella tutti gli elementi con un numero atomico più alto. Ad esempio, se è necessario annotare la configurazione elettronica dell'erbio (68), cancellare tutti gli elementi da 69 a 120.
   • Nota i numeri da 1 a 8 in fondo alla tabella. Questi sono numeri di livello elettronici o numeri di colonna. Ignora le colonne che contengono solo elementi barrati.Per l'erbio rimangono le colonne numerate 1, 2, 3, 4, 5 e 6.
3. 3 Conta i sottolivelli orbitali al tuo elemento. Guardando i simboli di blocco mostrati a destra della tabella (s, p, d e f) e i numeri di colonna mostrati in basso, ignora le linee diagonali tra i blocchi e dividi le colonne in blocchi di colonne in ordine dal basso in alto. Ancora una volta, ignora le caselle con tutti gli elementi barrati. Annota i blocchi di colonna, iniziando con il numero di colonna seguito dal simbolo del blocco, quindi: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (per l'erbio).
   • Nota: la configurazione elettronica di cui sopra Er è scritta in ordine crescente del numero di sottolivello elettronico. Può anche essere scritto nell'ordine di riempimento degli orbitali. Per fare ciò, segui le cascate dal basso verso l'alto, non le colonne quando scrivi i blocchi di colonna: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. 4 Conta gli elettroni per ogni sottolivello elettronico. Conta gli elementi in ogni colonna-blocco che non sono stati cancellati, attaccando un elettrone da ciascun elemento, e scrivi il loro numero accanto al simbolo del blocco per ogni colonna-blocco come segue: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6 secondi... Nel nostro esempio, questa è la configurazione elettronica dell'erbio.
5. 5 Considera configurazioni elettroniche errate. Ci sono diciotto eccezioni tipiche relative alle configurazioni elettroniche degli atomi nello stato di energia più basso, chiamato anche stato di energia fondamentale. Non obbediscono alla regola generale solo nelle ultime due o tre posizioni occupate dagli elettroni. In questo caso, l'attuale configurazione elettronica presuppone che gli elettroni si trovino in uno stato con un'energia inferiore rispetto alla configurazione standard dell'atomo. Gli atomi di eccezione includono:
   • 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); ns (..., 6d2, 7s2); papà (..., 5f2, 6d1, 7s2); tu (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) e Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).

Consigli

• Per trovare il numero atomico di un atomo scritto in configurazione elettronica, è sufficiente sommare tutti i numeri che seguono le lettere (s, p, d e f). Funziona solo per gli atomi neutri, se hai a che fare con uno ione, non funzionerà nulla: devi aggiungere o sottrarre il numero di elettroni in più o persi.
• Il numero che segue la lettera è un apice, non commettere errori nell'assegno.
• Non c'è "stabilità di un sottolivello riempito a metà". Questa è una semplificazione. Qualsiasi stabilità relativa ai sottolivelli "mezzi pieni" è dovuta al fatto che ogni orbitale è occupato da un elettrone, quindi la repulsione tra gli elettroni è ridotta al minimo.
• Ogni atomo tende a uno stato stabile e le configurazioni più stabili hanno i sottolivelli pieni s e p (s2 e p6). I gas nobili hanno una tale configurazione, quindi raramente entrano in reazioni e si trovano a destra nella tavola periodica. Pertanto, se la configurazione termina a 3p, sono necessari due elettroni per raggiungere uno stato stabile (per perderne sei, inclusi gli elettroni del sottolivello s, è necessaria più energia, quindi è più facile perderne quattro). E se la configurazione termina in 4d, allora ha bisogno di perdere tre elettroni per raggiungere uno stato stabile. Inoltre, i sottolivelli riempiti a metà (s1, p3, d5 ..) sono più stabili di, ad esempio, p4 o p2; tuttavia, s2 e p6 saranno ancora più robusti.
• Quando hai a che fare con uno ione, questo significa che il numero di protoni non è uguale al numero di elettroni. In questo caso, la carica di un atomo verrà mostrata in alto a destra (di regola) del simbolo chimico. Pertanto, un atomo di antimonio con carica +2 ha la configurazione elettronica 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Nota che 5p è cambiato in 5p. Fate attenzione quando la configurazione di un atomo neutro finisce a sottolivelli diversi da s e p. Quando raccogli gli elettroni, puoi prelevarli solo dagli orbitali di valenza (orbitali s e p).Pertanto, se la configurazione termina a 4s 3d e l'atomo ottiene una carica +2, allora la configurazione terminerà a 4s 3d. Si prega di notare che 3d non cambia, invece di perdere gli elettroni dell'orbitale s.
• Ci sono condizioni in cui l'elettrone è costretto ad "andare a un livello di energia più alto". Quando un sottolivello manca di un elettrone a metà o a riempimento completo, prendi un elettrone dal sottolivello s o p più vicino e spostalo al sottolivello che ha bisogno di un elettrone.
• Ci sono due opzioni per registrare una configurazione elettronica. Possono essere scritti in ordine crescente di numeri di livello energetico o nell'ordine di riempimento degli orbitali elettronici, come mostrato sopra per l'erbio.
• Puoi anche annotare la configurazione elettronica di un elemento annotando solo la configurazione di valenza, che è l'ultimo s e p sottolivelli. Pertanto, la configurazione di valenza dell'antimonio avrà la forma 5s 5p.
• Giona non è lo stesso. Con loro è molto più difficile. Salta due livelli e segui lo stesso schema a seconda di dove hai iniziato e quanto è grande il numero di elettroni.