Cấu hình điện tử của các nguyên tử của các nguyên tố hóa học 6 giai đoạn. Cấu hình nguyên tử điện tử. Sự phân bố các electron với sự trợ giúp của hệ thống định kỳ D. I. Mendeleev

6.6. Các tính năng của cấu trúc điện tử của crom, nguyên tử đồng và một số yếu tố khác

Nếu bạn cẩn thận nhìn vào Phụ lục 4, thì có lẽ, chúng tôi nhận thấy rằng ở các nguyên tử của một số yếu tố, trình tự điền vào các electron của quỹ đạo bị hỏng. Đôi khi những vi phạm này được gọi là "Ngoại lệ", nhưng không phải vậy - không có ngoại lệ nào từ luật pháp tự nhiên không xảy ra!

Yếu tố đầu tiên với một rối loạn như vậy là Chrome. Xem xét nhiều hơn về cấu trúc điện tử của nó (Hình 6.16 nhưng). Tại nguyên tử crom trên 4 s.-Provers không phải là hai, vì nó nên được mong đợi, mà chỉ có một electron. Nhưng trên 3. d.-Provine năm electron, nhưng chiếc Sublevel này được lấp đầy sau 4 s.-Được sản xuất (xem hình 6.4). Để hiểu tại sao điều này xảy ra, hãy xem những đám mây điện tử 3 được đại diện cho những gì d.-Được sản xuất nguyên tử này.

Mỗi năm 3 d.- Ba Lan trong trường hợp này được hình thành bởi một electron. Như bạn đã biết từ § 4 của chương này, đám mây điện tử chung của năm electron như vậy có hình dạng hình cầu, hoặc, như họ nói, về mặt đối xứng. Theo bản chất của phân phối mật độ electron theo các hướng khác nhau, nó trông giống như 1 s.-Không. Năng lượng của một bộ, các electron hình thành một đám mây như vậy, hóa ra là ít hơn trong trường hợp của một đám mây đối xứng ít hơn. Trong trường hợp này, năng lượng của quỹ đạo 3 d.-Sản phẩm bằng năng lượng 4 s.-Bó. Trong trường hợp vi phạm đối xứng, ví dụ, khi điện tử thứ sáu xuất hiện, năng lượng của quỹ đạo d.-Các sản xuất trở lại nhiều hơn năng lượng 4 s.-Bó. Do đó, tại nguyên tử mangan, điện tử thứ hai xuất hiện một lần nữa trên 4 s.-Ao.
Sứ tính sán sán có một đám mây phổ biến của bất kỳ kết quả nào chứa đầy các electron cả một nửa và hoàn toàn. Giảm năng lượng trong các trường hợp này là phổ biến và không phụ thuộc vào việc thêm một nửa hoặc hoàn toàn chứa đầy các electron của bất kỳ loại nào. Và nếu vậy, vi phạm tiếp theo, chúng ta nên tìm kiếm tại nguyên tử, trong vỏ điện tử mà "đến" thứ chín d.-Electron. Và thực sự, tại nguyên tử đồng trên 3 d.-Provine 10 electron, và trên 4 s.Chỉ có một (Hình 6.16 b.).
Giảm năng lượng của quỹ đạo là hoàn toàn hoặc một nửa số siêu nhỏ là nguyên nhân của một số hiện tượng hóa học quan trọng, với một số trong đó bạn cũng sẽ làm quen.

Trong hóa học, các thuộc tính của các nguyên tử bị cô lập, như một quy tắc, không được nghiên cứu, vì hầu hết tất cả các nguyên tử, nhập thành phần của các chất khác nhau, hình thành liên kết hóa học. Trái phiếu hóa học được hình thành trong sự tương tác của vỏ điện tử của các nguyên tử. Tất cả các nguyên tử (trừ hydro) không phải là sự hình thành mối quan hệ hóa học, không phải tất cả các electron đều tham gia: bora là ba electron trong số năm, carbon là bốn trong số sáu, và, ví dụ, barium là hai trong số năm mươi sáu. Các electron "hoạt động" này được gọi là electron hóa trị.

Đôi khi các electron hóa trị bị nhầm lẫn với bên ngoàielectron, và đây không phải là điều tương tự.

Những đám mây điện tử của các electron bên ngoài có bán kính tối đa (và giá trị tối đa của số lượng tử chính).

Đây là các electron bên ngoài tham gia vào sự hình thành giao tiếp ở nơi đầu tiên, nếu chỉ vì, với sự bừa bộn các nguyên tử, những đám mây điện tử được hình thành bởi các electron này tiếp xúc trên tất cả. Nhưng cùng với họ, một phần của các electron cũng có thể tham gia vào giáo dục antichenous.(áp chót) lớp, nhưng chỉ khi chúng có năng lượng không khác với năng lượng của các electron bên ngoài. Và những electron khác của nguyên tử là hóa trị. (Lantanoids và Actinides thậm chí là một số electron "cô dâu")
Năng lượng của các electron hóa trị lớn hơn nhiều so với năng lượng của các electron khác của nguyên tử, và các electron hóa trị khác của năng lượng khác nhau ít hơn đáng kể.
Các electron bên ngoài luôn chỉ có hóa trị nếu nguyên tử có thể hình thành liên kết hóa học nói chung. Do đó, cả electron của nguyên tử helium đều bên ngoài, nhưng không thể đặt tên hóa trị của chúng, vì nguyên tử helium không tạo thành bất kỳ liên kết hóa học nào.
Electron valent chiếm dụng quỹ đạo nồng địnhở đến đây valenny Slovennel..

Ví dụ, hãy xem xét một nguyên tử sắt, cấu hình điện tử được hiển thị trong hình. 6.17. Từ các electron của nguyên tử sắt, số lượng tử chính tối đa ( n.\u003d 4) chỉ có hai 4 s.-Electron. Do đó, họ là những electron bên ngoài của nguyên tử này. Orbitals bên ngoài của nguyên tử sắt - tất cả các quỹ đạo với n. \u003d 4 và SUBLOCKS bên ngoài - tất cả các loại động vật con được hình thành bởi các quỹ đạo này, tức là 4 s.-, 4p.-, 4d.- và 4. như nhau-Pep.
Electron ngoài - luôn hóa trị, do đó 4 s.-Electrons nguyên tử sắt - electron hóa trị. Và nếu vậy, sau đó 3 d.-Electrons có một chút năng lượng lớn cũng sẽ được hóa trị. Ở cấp độ bên ngoài của nguyên tử sắt ngoại trừ hoàn thành 4 s.--Ao vẫn còn 4 p.-, 4d.- và 4. như nhau-Ao. Tất cả chúng bên ngoài, nhưng hóa trị trong số họ chỉ có 4 Ở r-AO, vì năng lượng của các quỹ đạo còn lại lớn hơn nhiều, và sự xuất hiện của các electron trên các quỹ đạo này cho một nguyên tử sắt không có lợi nhuận.

Vì vậy, tại nguyên tử sắt
Cấp độ điện tử bên ngoài - thứ tư,
Sloves bên ngoài - 4 s.-, 4p.-, 4d.- và 4. như nhau-EPu,
Quỹ đạo bên ngoài - 4 s.-, 4p.-, 4d.- và 4. như nhau-Pao.
Electron ngoài - hai 4 s.-Electron (4. s. 2),
Lớp điện tử bên ngoài - thứ tư,
Đám mây điện tử bên ngoài - 4 s.-Eo.
Valentines Sloves - 4 s.-, 4p.- và 3 d.-EPu,
Quỹ đạo nồng định - 4 s.-, 4p.- và 3 d.-Pao.
Electron hóa trị - hai 4 s.-Electron (4. s. 2) và sáu 3 d.-Electrons (3. d. 6).

Ties Valence có thể chứa đầy các electron một phần hoặc hoàn toàn, và có thể và vẫn miễn phí. Với sự gia tăng phí của kernel, các giá trị năng lượng của tất cả các supreme bị giảm, nhưng do sự tương tác của các electron trong số các electron, năng lượng của các loại đồ nhỏ khác nhau giảm với "tốc độ" khác nhau. Năng lượng hoàn toàn đầy d.- TÔI. như nhau-Proving bị giảm đến mức họ không còn là hóa trị.

Ví dụ, hãy xem xét các nguyên tử titan và asen (Hình 6.18).

Trong trường hợp của một nguyên tử titan 3 d.-Pepples chứa đầy các electron một phần, và năng lượng của nó lớn hơn năng lượng 4 s.-Epu, và 3 d.- electron là hóa trị. Atom Arsenic có 3 d.-Epu chứa đầy các electron, và năng lượng của nó ít hơn đáng kể so với năng lượng 4 s.-Epu, và do đó, 3 d.-Electrons không có giá trị.
Trong các ví dụ, chúng tôi đã phân tích cấu hình điện tử Valenny.nguyên tử titan và asen.

Cấu hình nguyên tử điện tử hóa trị được mô tả là công thức điện tử hóa trịhoặc ở dạng biểu đồ năng lượng của ghim hóa trị.

Electron hóa trị, electron ngoài, hóa trị Eppa, hóa trị AO, cấu hình điện tử hóa trị của một nguyên tử, công thức điện tử hóa trị, sơ đồ hóa trị của sắt.

1. Các sơ đồ năng lượng được biên soạn bởi bạn và trong các công thức điện tử đầy đủ của các nguyên tử NA, MG, AL, SI, P, S, S, CL, AR bao gồm các electron bên ngoài và hóa trị. Làm cho các công thức điện tử hóa trị của các nguyên tử này. Trên sơ đồ năng lượng, làm nổi bật các bộ phận tương ứng với sơ đồ năng lượng của ghim hóa trị.
2. Điều phổ biến giữa các cấu hình điện tử của các nguyên tử a) li và na, b và al, o và s, ne và ar; b) ZN và MG, SC và AL, CR và S, TI và SI; c) H và anh, Li và O, K và KR, SC và GA. Sự khác biệt của họ là gì
3. Bao nhiêu bánh trái ngược Valenny trong vỏ điện tử của nguyên tử của mỗi nguyên tố: a) hydro, helium và lithium, b) nitơ, natri và lưu huỳnh, c) kali, coban và geckium
4. Có bao nhiêu quỹ đạo hóa trị hoàn toàn chứa đầy Atom a) boron, b) flo, c) natri?
5. Có bao nhiêu quỹ đạo với một electron không ghép đôi ở một nguyên tử a) boron, b) flo, c) sắt
6. Khoản quỹ đạo bên ngoài miễn phí ở nguyên tử mangan là bao nhiêu? Và bao nhiêu Valenny miễn phí?
7. Đối với phiên tiếp theo, hãy chuẩn bị một dải giấy rộng 20 mm, chia nó trên các tế bào (20? 20 mm) và áp dụng một hàng các phần tử tự nhiên vào dải này (từ hydro đến một máy đếm tiền).
8. Trong mỗi ô, đặt biểu tượng của phần tử, số thứ tự của nó và công thức điện tử hóa trị, như trong hình. 6.19 (Sử dụng Phụ lục 4).

Việc hệ thống hóa các yếu tố hóa học dựa trên một phạm vi tự nhiên của các yếu tố. và nguyên tắc tương tự của vỏ điện tửnguyên tử của họ.
Với một số yếu tố hóa học tự nhiên mà bạn đã quen thuộc. Bây giờ hãy làm quen với nguyên tắc tương tự của vỏ điện tử.
Xem xét các công thức điện tử hóa trị của các nguyên tử trong ere, thật dễ dàng để phát hiện ra rằng trong một số nguyên tử chúng chỉ khác nhau với các giá trị của số lượng tử chính. Ví dụ: 1. s. 1 tại hydro, 2 s. 1 tại lithium, 3 s. 1 tại natri, vv hoặc 2 s. 2 2p. 5 tại Fluoro, 3 s. 2 3p. 5 clo, 4 s. 2 4p. 5 ở Brom, v.v. Điều này có nghĩa là các khu vực bên ngoài của các đám mây electron hóa trị của các nguyên tử như vậy rất giống nhau và khác nhau chỉ có kích thước (và, tất nhiên, mật độ electron). Và nếu vậy, những đám mây điện tử của các nguyên tử như vậy và cấu hình Valet tương ứng có thể được gọi là giống. Đối với các nguyên tử của các yếu tố khác nhau với các cấu hình điện tử tương tự, chúng ta có thể ghi lại công thức điện tử chung: ns. 1 Trong trường hợp đầu tiên và ns. 2 np. 5 trong lần thứ hai. Di chuyển dọc theo hàng tự nhiên của các yếu tố, bạn có thể tìm thấy các nhóm nguyên tử khác với các cấu hình người phục vụ tương tự.
Theo cách này, trong hàng tự nhiên các yếu tố, các nguyên tử có cấu hình điện tử hóa trị tương tự được tìm thấy thường xuyên.. Đây là nguyên tắc tương tự của vỏ điện tử.
Hãy cố gắng xác định quan điểm của sự đều đặn này. Để làm điều này, chúng tôi sử dụng số lượng vật phẩm tự nhiên do bạn thực hiện.

Ere bắt đầu với hydro, có công thức điện tử hóa trị 1 s. một . Để tìm kiếm các cấu hình người phục vụ như vậy, chúng ta sẽ cắt phạm vi tự nhiên của các yếu tố trước các phần tử với toàn bộ công thức điện tử hóa trị ns. 1 (tức là trước lithium, trước khi natri, v.v.). Chúng tôi đã nhận được cái gọi là "giai đoạn" của các yếu tố. Di chuyển kết quả là "giai đoạn" để chúng trở thành chuỗi của bảng (xem hình 6.20). Do đó, các cấu hình điện tử như vậy sẽ chỉ ở các nguyên tử của hai cột đầu tiên của bảng.

Chúng ta hãy cố gắng đạt được sự giống nhau của các cấu hình điện tử hóa trị và trong các cột khác của bảng. Để làm điều này, hãy cắt ra từ các giai đoạn thứ 6 và thứ 7 của các yếu tố có số 58 - 71 và 90-103 (chúng đang điền 4 như nhau- và 5. như nhau-Proving) và đặt chúng dưới bàn. Các ký tự của các yếu tố còn lại trượt theo chiều ngang như trong hình. Sau đó, các nguyên tử của các phần tử đối diện với một bảng của bảng, cấu hình hóa trị như vậy sẽ thu được, có thể được biểu thị bằng công thức điện tử phổ biến: ns. 1 , ns. 2 , ns. 2 (n.–1)d. 1 , ns. 2 (n.–1)d. 2 và như vậy ns. 2 np. 6. Tất cả các độ lệch so với tổng công thức hóa trị được giải thích bởi những lý do tương tự như trong trường hợp crom và đồng (xem đoạn 6.6).

Như bạn có thể thấy, sử dụng và áp dụng nguyên tắc tương tự của vỏ điện tử, chúng tôi đã quản lý để hệ thống hóa các yếu tố hóa học. Một hệ thống hóa học như vậy được gọi là tự nhiênVì nó chỉ dựa trên luật tự nhiên. Bảng chúng tôi thu được (Hình 6.21) là một trong những cách hình ảnh đồ họa của hệ thống các yếu tố tự nhiên và được gọi là bảng nhiều yếu tố hóa học.

Nguyên tắc tương tự của vỏ điện tử, hệ thống hóa học tự nhiên (hệ thống định kỳ của người Hồi giáo), một bảng các yếu tố hóa học.

Chúng tôi sẽ làm quen với cấu trúc của bảng các yếu tố hóa học tầm xa.
Các dòng của bảng này, như bạn đã biết, được gọi là "giai đoạn" của các yếu tố. Các giai đoạn được đánh số bởi các số Ả Rập từ 1 đến 7. Trong giai đoạn đầu tiên chỉ có hai yếu tố. Giai đoạn thứ hai và thứ ba chứa tám yếu tố được gọi là ngắnchu kỳ. Các giai đoạn thứ tư và thứ năm chứa 18 yếu tố được gọi là dàichu kỳ. Thời gian thứ sáu và thứ bảy chứa 32 yếu tố được gọi là cống nhiều Chu kỳ.
Các cột của bảng này được gọi là các nhómcác yếu tố. Số nhóm được chỉ định bởi số La Mã với các chữ Latin A hoặc V.
Các yếu tố của một số nhóm có tên chung (nhóm) của họ: các yếu tố của nhóm IA (Li, Na, K, RB, CS, FR) - yếu tố kiềm(hoặc là các yếu tố của kim loại kiềm); Các yếu tố IIA của nhóm (CA, SR, BA và RA) - yếu tố đất kiềm(hoặc là các yếu tố của kim loại trái đất kiềm) (Tên "Kim loại kiềm" và kim loại kiềm kiềm "thuộc về các chất đơn giản được hình thành bởi các yếu tố tương ứng và không nên được sử dụng làm tên của các nhóm phần tử); các yếu tố của nhóm thông qua (O, S, SE, Te, po) - hallcohele., các yếu tố của nhóm viia (f, cl, br, i, at) - halogen., các yếu tố của nhóm viiia (anh ta, ne, ar, kr, xe, rn) - các yếu tố của khí cao quý. (Tên truyền thống "Khí cao quý" cũng thuộc về các chất đơn giản)
Thường được gửi xuống dưới cùng của các mục bảng với số thứ tự 58 - 71 (CE - LU) được gọi là lantanoids. ("Lantane tiếp theo") và các phần tử với số thứ tự 90 - 103 (TH - LR) - aktinoids. ("Hoạt động tiếp theo"). Có một biến thể của một bảng tầm xa, trong đó Lanthanoids và Actinoids không bị cắt khỏi ere, nhưng vẫn ở vị trí của chúng trong thời gian siêu dài. Một bàn như vậy đôi khi được gọi là supersensnoidine..
Bảng tầm xa được chia thành bốn blok.(hoặc phần).
s-Block. Bao gồm các yếu tố IA và các nhóm IIA với công thức điện tử hóa trị chung ns. 1 I. ns. 2 (s-Yếu tố).
r-block. Bao gồm các yếu tố với Tập đoàn IIIA VIIIA với các công thức điện tử phổ biến từ ns. 2 np. 1 BE. ns. 2 np. 6 (các yếu tố P.).
d-BLOCK. Bao gồm các yếu tố với IIIB thông qua nhóm IIB với các công thức điện tử phổ biến từ ns. 2 (n.–1)d. 1 BE. ns. 2 (n.–1)d. 10 (d-Yếu tố).
f-BLOCK. Bao gồm Lanthanoids và Actinoids ( yếu tố F.).

Các yếu tố s.- TÔI. p.-blocks tạo thành một nhóm và các yếu tố d. -block - Nhóm B của hệ thống các yếu tố hóa học. Mọi điều như nhau- Các yếu tố chính thức bao gồm trong nhóm IIIB.
Các yếu tố của giai đoạn đầu tiên - hydro và helium - là s.- Các yếu tố và có thể được đặt trong các nhóm IA và IIA. Nhưng helium có nhiều khả năng được đặt trong nhóm như một yếu tố mà giai đoạn kết thúc, hoàn toàn tương ứng với các thuộc tính của nó (helium, cũng như tất cả các chất khác được hình thành bởi các yếu tố của nhóm này - khí cao quý). Hydrogen thường được đặt trong nhóm VIIA, vì thuộc tính của nó về cơ bản, nó chắc chắn gần với các halogen hơn so với các yếu tố kiềm.
Mỗi giai đoạn bắt đầu với một yếu tố có cấu hình hóa trị của các nguyên tử ns. 1, vì chính xác là chính xác là từ các nguyên tử này, sự hình thành của lớp điện tử tiếp theo bắt đầu và kết thúc bằng một phần tử có cấu hình hóa trị của các nguyên tử ns. 2 np. 6 (trừ giai đoạn đầu tiên). Điều này giúp bạn dễ dàng phân biệt được sơ đồ năng lượng của một nhóm các loại đồ nhỏ chứa đầy các electron ở các nguyên tử của từng thời kỳ (Hình 6.22). Làm việc này với tất cả các Supreme được mô tả trên các bản sao của Hình 6.4. Được tô sáng trong Hình 6.22 của Subframe (trừ đầy đủ d.- TÔI. như nhau-Proving) là hóa trị cho các nguyên tử của tất cả các yếu tố của giai đoạn này.
Xuất hiện trong giai đoạn s.-, p.-, d.- hoặc là như nhau-Elements hoàn toàn tương ứng với trình tự điền s.-, p.-, d.- hoặc là như nhauelectron -provine. Tính năng này của hệ thống các yếu tố cho phép, biết khoảng thời gian và nhóm trong đó yếu tố này bao gồm, ngay lập tức ghi lại công thức điện tử hóa trị của nó.

Bảng các yếu tố hóa học tầm xa, khối, thời gian, nhóm, yếu tố kiềm, các nguyên tố kiềm kiềm, chalcogen, halogen, các yếu tố của khí cao quý, lantanoids, actinoids.
Viết ra các công thức điện tử chung của các yếu tố a) Nhóm IVA và IVB, B) IIIA và VIIB nhóm?
2. Điều gì là phổ biến giữa các cấu hình điện tử của các nguyên tử của các yếu tố A và theo nhóm? Họ khác biệt gì?
3. Có bao nhiêu nhóm phần tử được bao gồm trong a) s.-Block, b) Ở r-khối C) d.-khối?
4. Tiến hành Hình 30 theo hướng tăng năng lượng của tối cao và làm nổi bật các nhóm đồ dây điện chứa đầy các electron trong giai đoạn 4, 5 và thứ 6.
5. Chuyển hóa trị Valence atoms a) canxi, b) phốt pho, c) titan, d) clo, d) natri. 6. Xây dựng cách các yếu tố S-, P- và D khác với nhau.
7. Bằng nhau, tại sao Atom thuộc về bất kỳ yếu tố nào được xác định bởi số lượng proton trong hạt nhân, và không phải khối lượng của nguyên tử này.
8. Đối với các nguyên tử lithium, nhôm, strontium, selen, sắt và chì, tạo nên hóa trị, đầy đủ và viết tắt và viết tắt các sơ đồ năng lượng của ghim hóa trị. 9. Những yếu tố nào của các yếu tố tương ứng với các công thức điện tử hóa trị sau: 3 s. 1 , 4s. 1 3d. 1, 2S 2 2 p. 6 , 5s. 2 5p. 2 , 5s. 2 4d. 2 ?

Đối với các mục đích khác nhau, chúng ta cần biết cấu hình Atom hoàn toàn hoặc hóa trị. Mỗi cấu hình điện tử này có thể được mô tả như một sơ đồ công thức và năng lượng. I E, cấu hình nguyên tử điện tử đầy đủbày tỏ công thức điện tử đầy đủ., hoặc là sơ đồ năng lượng đầy đủ nguyên tử. Lần lượt, cấu hình nguyên tử điện tử hóa trịbày tỏ valentine.(hoặc, như nó thường được gọi là, " tóm tắt) công thức điện tử nguyên tử., hoặc là sơ đồ Valence Lablayer Atom(Hình 6.23).

Trước đây, chúng tôi hạch toán các nguyên tử công thức điện tử bằng cách sử dụng số thứ tự của các yếu tố. Đồng thời, chúng tôi xác định chuỗi điền với các electron cho thuê đồ lót bằng năng lượng Sơ đồ: 1 s., 2s., 2p., 3s., 3p., 4s., 3d., 4p., 5s., 4d., 5p., 6s., 4như nhau, 5d., 6p., 7s. Vân vân. Và chỉ viết công thức điện tử hoàn chỉnh, chúng tôi có thể ghi lại công thức hóa trị.
Công thức điện tử hóa trị của nguyên tử, thường được sử dụng, thuận tiện hơn để ghi lại, dựa trên vị trí của nguyên tố trong hệ thống các nguyên tố hóa học, dọc theo tọa độ của giai đoạn - nhóm.
Xem xét chi tiết cách nó được thực hiện cho các mặt hàng. s.-, p.- TÔI. d.-Blocks.
Cho các yếu tố s.-block công thức điện tử hóa trị của nguyên tử bao gồm ba ký tự. Nói chung, nó có thể được viết là:

Ở nơi đầu tiên (tại trang web của một ô lớn), số lượng của giai đoạn được đặt (bằng số lượng tử chính của những thứ này s.-Electrons), và trên phần ba (trong chỉ mục trên) - số nhóm (bằng số electron hóa trị). Lấy như một nguyên tử ví dụ của magiê (thời gian thứ 3, nhóm III), chúng tôi nhận được:

Cho các yếu tố p.-block Công thức điện tử hóa trị của Atom bao gồm sáu ký tự:

Ở đây tại trang web của các ô lớn cũng được nâng lên bởi số lượng của khoảng thời gian (bằng số lượng tử chính của những s.- TÔI. p.-Electrons) và số lượng nhóm (bằng số electron hóa trị) hóa ra bằng tổng của các chỉ số trên. Đối với một nguyên tử oxy (giai đoạn 2, thông qua nhóm) chúng tôi nhận được:

2s. 2 2p. 4 .

Công thức điện tử hóa trị của hầu hết các yếu tố d.-Block có thể được viết như thế này:

Như trong các trường hợp trước, số lượng của giai đoạn được cài đặt thay vì ô đầu tiên (bằng số lượng tử chính của những thứ này s.-Electrons). Số trong ô thứ hai hóa ra là ít hơn, vì một số ít hơn số lượng tử chính của những thứ này d.-Electron. Số nhóm ở đây cũng bằng với số lượng chỉ số. Ví dụ - Công thức Titan điện tử hóa trị (Thời gian thứ 4, Nhóm IVB): 4 s. 2 3d. 2 .

Số nhóm bằng với số lượng chỉ mục và đối với các yếu tố VIB của nhóm, nhưng chúng giống như bạn nhớ về hóa trị s.-Những người chỉ có một electron, và công thức điện tử chung chung ns. 1 (n.–1)d. số năm . Do đó, công thức điện tử hóa trị, ví dụ, molypden (khoảng thời gian 5) - 5 s. 1 4d. 5 .
Nó cũng dễ dàng để tạo một công thức điện tử hóa trị của bất kỳ nhóm IB yếu tố nào, ví dụ, vàng (giai đoạn thứ 6) -\u003e 6 s. 1 5d. 10, nhưng trong trường hợp này bạn cần nhớ rằng d.- Các electron ở các nguyên tử của các yếu tố của nhóm này vẫn còn hóa trị, và một số trong số chúng có thể tham gia vào sự hình thành liên kết hóa học.
Công thức điện tử chung của các nguyên tử của các yếu tố của nhóm IIB - ns. 2 (n. – 1)d. 10. Do đó, một công thức điện tử hóa trị, ví dụ, nguyên tử kẽm - 4 s. 2 3d. 10 .
Các quy tắc tổng thể phải chịu các công thức điện tử hóa trị của các yếu tố của bộ ba đầu tiên (FE, CO và NI). Iron, Element Viiib Group, Valence Electronic Formula 4 s. 2 3d. 6. Tại atom coban - một d.-Electron nhiều hơn (4 s. 2 3d. 7), và tại Atom Niken - cho hai (4 s. 2 3d. 8).
Chỉ sử dụng bởi các quy tắc này để viết hóa trị các công thức điện tử, không thể biên dịch các công thức điện tử của các nguyên tử của một số d.-Elements (NB, RU, RH, PD, IR, PT), vì chúng có do mong muốn lấp đầy vỏ điện tử có độ nhạy cao với các loại Subles phun điện tử có một số tính năng bổ sung.
Biết công thức điện tử hóa trị, và công thức điện tử hoàn chỉnh của nguyên tử có thể được ghi lại (xem bên dưới).
Thường, thay vì các công thức điện tử hoàn toàn cồng kềnh viết ra viết tắt công thức điện tử.nguyên tử. Để biên dịch chúng, trong công thức electron, tất cả các electron của một nguyên tử khác ngoài hóa trị được đặt trong dấu ngoặc vuông và một phần của công thức điện tử tương ứng với công thức điện tử của nguyên tử của phần tử cuối cùng của giai đoạn trước (phần tử tạo thành Noble Gas) được thay thế bằng biểu tượng của nguyên tử này.

Ví dụ về các công thức điện tử của các loại khác nhau được thể hiện trong Bảng 14.

Bảng 14. Ví dụ về các công thức điện tử của các nguyên tử

Thuật toán để chuẩn bị các công thức điện tử của các nguyên tử (về ví dụ về một nguyên tử iốt)

GHI CHÚ
1. Đối với các yếu tố của giai đoạn 2 và 3, hoạt động thứ ba (không có thứ tư) ngay lập tức dẫn đến một công thức điện tử hoàn chỉnh.
2. (n. – 1)d. 10 -Electron vẫn được hóa trị tại các nguyên tử của các yếu tố của nhóm IB.

Công thức điện tử đầy đủ, công thức điện tử hóa trị, công thức điện tử viết tắt, thuật toán để biên dịch các nguyên tử công thức điện tử.
1. Đề xuất công thức điện tử hóa trị của một nguyên tố A) trong giai đoạn thứ hai của nhóm thứ ba, b) của giai đoạn thứ ba của nhóm thứ hai, c) của giai đoạn thứ tư của một nhóm thứ tư.
2. Đề xuất các công thức điện tử được viết tắt của các nguyên tử magiê, phốt pho, kali, sắt, brom và argon.

Trong 100 năm kể từ khi mở hệ thống tự nhiên của các yếu tố, vài trăm bảng nhiều loại phản ánh bằng đồ họa hệ thống này đã được đề xuất. Trong số này, ngoại trừ bảng tầm xa, cái gọi là bảng phạm vi ngắn của các nguyên tố D. I. Mendeleev có sự phân phối cao nhất. Một bảng tầm ngắn được lấy từ thời gian dài, nếu các giai đoạn 4, 5, 6 và 7 và thứ 7 được cắt theo các yếu tố của nhóm IB, đẩy các hàng kết quả sẽ được gấp lại như trước khi chúng tôi có thời gian gấp. Kết quả được hiển thị trong Hình 6.24.

Lantanoids và Actinoids ở đây cũng được đặt dưới bàn chính.

TRONG các nhómbảng này thu thập các phần tử, tại các nguyên tử trong đó cùng một số electron hóa trịbất kể các orbitals này được đặt các electron này. Vì vậy, các yếu tố clo (yếu tố điển hình hình thành phi kim loại; 3 s. 2 3p. 5) và mangan (yếu tố tạo thành một kim loại; 4 s. 2 3d. 5), không sở hữu lựa chọn vỏ điện tử, hãy đến đây trong cùng một nhóm thứ bảy. Sự cần thiết phải phân biệt các yếu tố như vậy làm cho nó phân bổ trong các nhóm nhóm phụ: chủ yếu- Tương tự của một nhóm của một bảng tầm xa và bên - Tương tự của các nhóm B. Trong Hình 34, các ký tự của các yếu tố của các nhóm nhỏ được chuyển sang bên trái và các phần tử của các nhóm phụ - ở bên phải.
Đúng, sự sắp xếp các yếu tố này trong bảng có những lợi thế của nó, bởi vì chính xác là số lượng electron hóa trị trước hết, khả năng hóa trị của nguyên tử được xác định.
Bảng tầm xa phản ánh các mô hình của cấu trúc điện tử của các nguyên tử, sự giống nhau và mô hình thay đổi tính chất của các chất và hợp chất đơn giản theo các nhóm yếu tố, một sự thay đổi tự nhiên trong một số lượng vật lý đặc trưng cho các nguyên tử, các chất và kết nối đơn giản trong suốt hệ thống yếu tố và nhiều hơn nữa. Một bảng tầm ngắn trong vấn đề này là ít thuận tiện hơn.

Bảng thời gian ngắn, phân nhóm chính, nhóm phụ.
1. Chúng tôi chuyển đổi một bảng tầm xa trong phần tử ngắn trong thời gian ngắn được xây dựng từ một phạm vi tự nhiên. Vuốt chuyển đổi.
2. Nó có thể tạo ra một công thức điện tử hóa trị tổng hợp các nguyên tử của các yếu tố của một nhóm bảng thời gian ngắn? Tại sao?

Không có ranh giới rõ ràng ở nguyên tử. Điều gì được coi là kích thước của một nguyên tử bị cô lập? Cốt lõi Atom được bao quanh bởi một vỏ điện tử, và vỏ bao gồm các đám mây điện tử. Kích thước EO được đặc trưng bởi một bán kính Ở r Eo. Tất cả các đám mây của lớp ngoài có cùng bán kính. Do đó, kích thước của nguyên tử có thể được đặc trưng bởi bán kính này. Nó được gọi là bán kính quỹ đạo nguyên tử.(Ở r 0).

Các giá trị của các nguyên tử RADII quỹ đạo được hiển thị trong Phụ lục 5.
Bán kính của EO phụ thuộc vào điện tích của lõi và trên đó quỹ đạo là một electron được đặt hình thành đám mây này. Do đó, bán kính quỹ đạo của nguyên tử phụ thuộc vào cùng một đặc điểm.
Xem xét vỏ điện tử của các nguyên tử hydro và helium. Và trong nguyên tử hydro, và trong các electron atom atom được đặt trên 1 s.-Là, và những đám mây của họ sẽ có kích thước tương tự nếu các khoản phí của hạt nhân của các nguyên tử này là như nhau. Nhưng phí của hạt nhân của nguyên tử helium gấp đôi so với phí hạt nhân của nguyên tử hydro. Theo luật của sự hấp dẫn, lực hấp dẫn, tác động lên từng electron của nguyên tử helium, gấp đôi lực thu hút của một electron đến kernel của nguyên tử hydro. Do đó, bán kính của nguyên tử helium phải ít hơn nhiều so với bán kính của nguyên tử hydro. Và có: Ở r 0 (anh ấy) / Ở r 0 (h) \u003d 0,291 E / 0,529 E 0.55.
Tại nguyên tử lithium, điện tử bên ngoài nằm trên 2 s.-Ao, nghĩa là, tạo thành một đám mây của lớp thứ hai. Đương nhiên, bán kính của nó nên nhiều hơn. Có thật không: Ở r 0 (li) \u003d 1.586 E.
Ở các nguyên tử của các yếu tố còn lại của các electron ngoài giai đoạn thứ hai (và 2 s., và 2 p.) Được cung cấp trong cùng một lớp electron thứ hai và phí hạt nhân trong các nguyên tử này với sự gia tăng số thứ tự tăng. Các electron mạnh hơn với kernel, và tự nhiên, RADII của các nguyên tử bị giảm. Chúng ta có thể lặp lại những lý do này và cho các nguyên tử của các yếu tố của các giai đoạn còn lại, nhưng với một sự tinh chỉnh: bán kính quỹ đạo giảm một cách đơn điệu khi nó được lấp đầy mỗi loại đồ nhỏ.
Nhưng nếu bạn đánh lạc hướng từ những đặc điểm, thì tính chất tổng thể của sự thay đổi về quy mô của các nguyên tử trong hệ thống các yếu tố như sau: với sự gia tăng của số thứ tự trong giai đoạn nguyên tử quỹ đạo giảm, và trong nhóm - tăng. Nguyên tử lớn nhất là nguyên tử cesium, và nguyên tử nhỏ nhất của helium, nhưng từ các nguyên tử của các yếu tố tạo thành các hợp chất hóa học (helium và neon chúng không hình thành), nhỏ nhất là nguyên tử flo.
Trong phần lớn các nguyên tử của các yếu tố trong một hàng tự nhiên sau khi Lanthanides, quỹ đạo RADII có phần ít hơn dự kiến, dựa vào các mẫu thông thường. Điều này là do thực tế là 14 Lanthanides nằm giữa Lanthania và Hafnium trong hệ thống các yếu tố, và do đó, phí của Nguyên tử Hafnium tại 14 vả Nhiều hơn Lantana. Do đó, các electron bên ngoài của các nguyên tử này bị thu hút bởi kernel nhiều hơn mức chúng sẽ bị thu hút trong trường hợp không có lanthanides (hiệu ứng này thường được gọi là "nén Lantanoid").
Lưu ý rằng khi di chuyển từ các nguyên tử của các nhóm nguyên tố VIIIA thành các nguyên tử của các yếu tố IA, bán kính quỹ đạo tăng nhiều lần như. Do đó, lựa chọn các yếu tố đầu tiên của mỗi giai đoạn (xem § 7) hóa ra là chính xác.

Bán kính quỹ đạo của một nguyên tử, sự thay đổi của nó trong hệ thống các yếu tố.
1. Từ dữ liệu được đưa ra trong Phụ lục 5, xây dựng một biểu đồ của bán kính quỹ đạo của một nguyên tử từ số thứ tự của phần tử trên các phần tử với số thứ tự của một yếu tố trên giấy milimet. Z. Từ 1 đến 40. Chiều dài của trục ngang 200 mm, chiều dài của trục dọc là 100 mm.
2. Làm cách nào để mô tả quan điểm của dòng bị hỏng kết quả?

Nếu bạn thông báo cho electron trong một nguyên tử năng lượng bổ sung (như nó có thể được thực hiện, bạn sẽ học được từ quá trình vật lý), sau đó là electron có thể đến một công ty cổ phần khác, nghĩa là nguyên tử sẽ ở trạng thái phấn khích. Trạng thái này không ổn định và điện tử gần như sẽ ngay lập tức trở về trạng thái ban đầu và năng lượng quá mức được giải phóng. Nhưng nếu năng lượng được báo cáo bởi một electron là đủ lớn, electron hoàn toàn có thể thoát khỏi nguyên tử, đồng thời ion hóa., đó là, biến thành một ion tích điện tích cực ( cation.). Năng lượng cần thiết cho việc này được gọi là năng lượng ion hóa nguyên tử(Vả và).

Xé điện tử từ nguyên tử duy nhất và đo năng lượng cần thiết cho điều này là khá khó khăn, do đó thực tế xác định và sử dụng ion hóa năng lượng mol.(E và m).

Năng lượng mol của ion hóa cho thấy năng lượng nhỏ nhất cần thiết để phân tách 1 mol electron từ 1 nguyên tử cầu nguyện (một electron từ mỗi nguyên tử). Giá trị này thường được đo bằng kilodzhoules trên nốt ruồi. Năng lượng mol của ion hóa điện tử đầu tiên cho hầu hết các yếu tố được đưa ra trong Phụ lục 6.
Làm thế nào để năng lượng ion hóa nguyên tử phụ thuộc vào vị trí của phần tử trong hệ thống các phần tử, nghĩa là nó thay đổi như thế nào trong nhóm và khoảng thời gian?
Trong ý nghĩa vật lý, năng lượng ion hóa bằng với công việc cần phải dành để vượt qua lực hấp dẫn của electron đến nguyên tử khi điện tử di chuyển từ một nguyên tử đến khoảng cách vô hạn từ nó.

Ở đâu q. - Phí điện tử, Q. - Phí cation còn lại sau khi tháo điện tử, và Ở r O là một bán kính nguyên tử quỹ đạo.

Và q., TÔI. Q. - Giá trị vĩnh viễn và chúng ta có thể kết luận rằng, làm việc trên việc tách điện tử NHƯNG, và với nó và năng lượng của ion hóa Vả Và, tỷ lệ nghịch với bán kính quỹ đạo của nguyên tử.
Sau khi phân tích các giá trị của các nguyên tử RADII quỹ đạo của các yếu tố khác nhau và các giá trị năng lượng ion hóa tương ứng được đưa ra trong Phụ lục 5 và 6, bạn có thể đảm bảo rằng mối quan hệ giữa các giá trị này gần với tỷ lệ thuận với tỷ lệ thuận, nhưng khác với nó. Lý do mà kết luận của chúng tôi không tốt lắm với dữ liệu thử nghiệm là chúng tôi đã sử dụng một mô hình rất thô không tính đến nhiều yếu tố thiết yếu. Nhưng ngay cả mô hình thô này cũng cho phép chúng tôi kết luận đúng rằng với sự gia tăng bán kính quỹ đạo, năng lượng ion hóa nguyên tử giảm và ngược lại, với sự giảm bán kính - tăng.
Vì trong giai đoạn với sự gia tăng các đơn đặt hàng của bán kính quỹ đạo giảm, thì năng lượng ion hóa đang tăng lên. Trong nhóm, với sự gia tăng số thứ tự, bán kính nguyên tử quỹ đạo, theo quy định, tăng và năng lượng ion hóa giảm. Năng lượng mol nhất của ion hóa là các nguyên tử nhỏ nhất, nguyên tử helium (2372 kJ / mol) và từ các nguyên tử có khả năng hình thành liên kết hóa học - tại các nguyên tử flo (1681 KJ / MOL). Nhỏ nhất - trong các nguyên tử lớn nhất, nguyên tử cesium (376 KJ / MOL). Trong hệ thống các yếu tố, hướng tăng năng lượng ion hóa có thể được biểu diễn theo lịch trình:

Trong hóa học, điều quan trọng là năng lượng ion hóa đặc trưng cho xu hướng của nguyên tử về sự trở lại của các electron của nó: năng lượng của ion hóa càng lớn, nguyên tử càng ít nghiêng về electron và ngược lại.

Trạng thái phấn khích, ion hóa, cation, năng lượng ion hóa, năng lượng ion hóa, thay đổi năng lượng ion hóa trong hệ thống các yếu tố.
1. Sử dụng dữ liệu được cung cấp trong Phụ lục 6, xác định năng lượng nào sẽ được phủ sâu để xé một electron khỏi tất cả các nguyên tử natri với tổng trọng lượng là 1 g.
2. Sử dụng dữ liệu được đưa ra trong Phụ lục 6, hãy xác định lượng năng lượng hơn nên dành nhiều lần để tách bằng một electron từ tất cả các nguyên tử natri có trọng lượng 3 g so với tất cả các nguyên tử kali cùng khối lượng. Tại sao thái độ này khác với mối quan hệ của năng lượng mol của ion hóa của các nguyên tử tương tự?
3. Theo dữ liệu được đưa ra trong Phụ lục 6, xây dựng biểu đồ phụ thuộc của năng lượng mol của ion hóa từ số thứ tự cho các mặt hàng có Z. Từ 1 đến 40. Kích thước của biểu đồ giống như trong tác vụ đến đoạn trước. Hãy chắc chắn rằng lịch trình này tuân thủ sự lựa chọn của "giai đoạn" của hệ thống phần tử.

Đặc điểm năng lượng quan trọng thứ hai của nguyên tử - năng lượng ái lực electron(Vả từ).

Trong thực tế, như trong trường hợp năng lượng ion hóa, một giá trị mol tương ứng thường được sử dụng - năng lượng năng lượng mol.().

Năng lượng mol của mối quan hệ thiết bị cho thấy năng lượng được giải phóng là gì khi các electron được kết nối với một cực của các nguyên tử trung tính (một electron cho mỗi nguyên tử). Giống như năng lượng mol của ion hóa, giá trị này cũng được đo bằng kilodzhoules trên nốt ruồi.
Thoạt nhìn, có vẻ như năng lượng không nên được giải phóng, vì nguyên tử là một hạt trung tính, và không có lực tĩnh điện giữa nguyên tử trung tính và một electron tích điện âm. Ngược lại, tiếp cận nguyên tử, electron, dường như, nên được đẩy lùi khỏi các electron tích điện âm tương tự tạo thành vỏ điện tử. Trong thực tế, điều này là không đúng sự thật. Hãy nhớ xem bạn có bao giờ đối phó với clo nguyên tử. Dĩ nhiên là không. Rốt cuộc, nó chỉ tồn tại ở nhiệt độ rất cao. Hầu như không xảy ra trong tự nhiên clo phân tử ổn định hơn - nếu cần thiết, nó phải được lấy bằng phản ứng hóa học. Và với natri clorua (muối nấu) bạn phải đối phó liên tục. Rốt cuộc, muối nấu mỗi ngày được tiêu thụ bởi một người có thức ăn. Và trong tự nhiên nó được tìm thấy khá thường xuyên. Nhưng sau tất cả, thành phần của muối bàn bao gồm các ion clorua, nghĩa là các nguyên tử clo, kèm theo một electron "dư thừa". Một trong những lý do cho sự phổ biến của các ion clorua như vậy là các nguyên tử clo có xu hướng kết nối các electron, nghĩa là sự hình thành các ion clorua từ các nguyên tử clo và electron được phân biệt bởi năng lượng.
Một trong những lý do để phát hành năng lượng đã được biết đến với bạn - nó có liên quan đến sự gia tăng đối xứng của vỏ điện tử của nguyên tử clo khi chuyển sang một tiếp điểm anionu.. Đồng thời, làm thế nào để bạn nhớ, năng lượng 3 p.-Những sản phẩm giảm. Có những lý do phức tạp khác.
Do thực tế là một số yếu tố ảnh hưởng đến giá trị của năng lượng nảy mầm của một electron, bản chất của những thay đổi trong giá trị này trong hệ thống các yếu tố phức tạp hơn nhiều so với tính chất của sự thay đổi trong năng lượng ion hóa. Trong đó, bạn có thể xác minh, sau khi phân tích bảng được hiển thị trong Phụ lục 7. Nhưng vì giá trị của giá trị này được xác định, trước hết, bởi cùng một tương tác tĩnh điện là giá trị của năng lượng ion hóa, sự thay đổi trong hệ thống của Các yếu tố (ít nhất là theo nhóm) về mặt chung với sự thay đổi về năng lượng của ion hóa, nghĩa là năng lượng ái lực với electron trong nhóm được giảm và trong giai đoạn - tăng. Nó tối đa ở các nguyên tử flo (328 KJ / MOL) và clo (349 KJ / MOL). Bản chất của sự thay đổi về năng lượng của một mối quan hệ electron trong hệ thống các yếu tố giống với bản chất của sự thay đổi năng lượng ion hóa, nghĩa là hướng tăng năng lượng của ái lực electron có thể được nhân cách sao chép như thế này:

2. Trong cùng một thang đo trên trục ngang như trong các tác vụ trước đó, hãy xây dựng một biểu đồ phụ thuộc của năng lượng mol của ái lực của thiết bị từ số thứ tự cho các nguyên tử của các yếu tố với Z. Từ 1 đến 40 sử dụng Phụ lục 7.
3. Ý nghĩa vật lý có năng lượng tiêu cực như thế nào của một mối quan hệ electron?
4. Thật là tất cả các nguyên tử của các yếu tố của giai đoạn 2, các giá trị âm của năng lượng mol của ái lực thiết bị chỉ có berili, nitơ và neon?

Bạn đã biết rằng xu hướng của nguyên tử để tự tạo và gắn các electron khác phụ thuộc vào đặc điểm năng lượng của nó (năng lượng của ion hóa và năng lượng của sự nảy mầm của điện tử). Những nguyên tử nào có khuynh hướng cung cấp cho các electron của họ, và những gì - chấp nhận người khác?
Để trả lời câu hỏi này, chúng tôi sẽ mang vào bảng 15 tất cả những gì chúng tôi biết về việc thay đổi những sự không nhất quán này trong hệ thống các yếu tố.

Bảng 15. Những thay đổi về xu hướng của các nguyên tử để trả lại và gắn các electron của người khác