اكتمال مستوى الطاقة الخارجية. مستويات الطاقة
2. هيكل النوى والأغلفة الإلكترونية للذرات
2.6. مستويات الطاقةوالمستويات الفرعية
معظم خاصية مهمةحالة الإلكترون في الذرة هي طاقة الإلكترون، والتي وفقا للقوانين ميكانيكا الكملا يتغير بشكل مستمر بل بشكل متقطع أي. يمكن أن تأخذ فقط قيمًا محددة جدًا. وهكذا يمكننا الحديث عن وجود مجموعة من مستويات الطاقة في الذرة.
مستوى الطاقة- مجموعة من AOs ذات قيم طاقة مماثلة.
يتم ترقيم مستويات الطاقة باستخدام رقم الكم الرئيسي ن، والتي يمكنها قبول الأعداد الصحيحة فقط القيم الإيجابية(ن = 1، 2، 3، ...). كيف المزيد من القيمة n، كلما ارتفعت طاقة الإلكترون ومستوى الطاقة المحدد. تحتوي كل ذرة على عدد لا نهائي من مستويات الطاقة، بعضها مأهول بالإلكترونات في الحالة الأساسية للذرة، وبعضها الآخر لا (مستويات الطاقة هذه مأهولة في الحالة المثارة للذرة).
الطبقة الإلكترونية- مجموعة من الإلكترونات تقع عند مستوى طاقة معين .
بمعنى آخر، طبقة الإلكترون هي مستوى طاقة يحتوي على إلكترونات.
يشكل مزيج الطبقات الإلكترونية الغلاف الإلكتروني للذرة.
داخل نفس طبقة الإلكترون، يمكن أن تختلف الإلكترونات قليلاً في الطاقة، ولذلك يقولون ذلك يتم تقسيم مستويات الطاقة إلى مستويات فرعية للطاقة(الطبقات الفرعية). عدد المستويات الفرعية التي ينقسم إليها مستوى طاقة معين يساوي عدد الرقم الكمي الرئيسي لمستوى الطاقة:
ن (الضواحي) = ن (المستوى) . (2.4)
يتم تصوير المستويات الفرعية باستخدام الأرقام والحروف: الرقم يتوافق مع رقم مستوى الطاقة (الطبقة الإلكترونية)، الحرف يتوافق مع طبيعة AO التي تشكل المستويات الفرعية (s -، p -، d -، f -)، على سبيل المثال: 2p -المستوى الفرعي (2p -AO، 2p -electron).
وبالتالي، فإن مستوى الطاقة الأول (الشكل 2.5) يتكون من مستوى فرعي واحد (1s)، والثاني - من اثنين (2s و 2p)، والثالث - من ثلاثة (3s، 3p و 3d)، والرابع من أربعة (4s، 4p، 4d و4f)، إلخ. يحتوي كل مستوى فرعي على عدد معين من الشركات المساهمة:
ن(AO) = n2. (2.5)
أرز. 2.5.
1. AOs من النوع s موجودة في جميع مستويات الطاقة، والأنواع p تظهر بدءًا من مستوى الطاقة الثاني، والنوع d - من الثالث، والنوع f - من الرابع، وما إلى ذلك.
2. عند مستوى طاقة معين يمكن أن يكون هناك مدارات s- واحدة، وثلاثة p-، وخمسة d-، وسبعة مدارات f.
3. كلما كان عدد الكم الرئيسي أكبر، كلما كان أحجام أكبرهيئة الأوراق المالية.
نظرًا لأن AO واحد لا يمكن أن يحتوي على أكثر من إلكترونين، فإن العدد الإجمالي (الحد الأقصى) للإلكترونات عند مستوى طاقة معين أكبر مرتين من عدد AOs ويساوي:
ن (ه) = 2ن 2 . (2.6)
وبالتالي، عند مستوى طاقة معين يمكن أن يكون هناك حد أقصى 2 إلكترونات من النوع s، و 6 إلكترونات من النوع p، و 10 إلكترونات من النوع d. في المجموع، عند مستوى الطاقة الأول، الحد الأقصى لعدد الإلكترونات هو 2، في الثاني - 8 (2 s-type و 6 p-type)، في الثالث - 18 (2 s-type، 6 p-type و 10 النوع د). ومن الملائم تلخيص هذه الاستنتاجات في الجدول. 2.2.
الجدول 2.2
العلاقة بين رقم الكم الرئيسي، العدد e
إن فرينكل
دروس الكيمياء
دليل لأولئك الذين لا يعرفون، ولكن يريدون أن يتعلموا ويفهموا الكيمياء
الجزء الأول. عناصر الكيمياء العامة
(مستوى الصعوبة الأول)
استمرار. انظر البداية في الأعداد 13، 18، 23/ 2007
الفصل 3. معلومات أساسية عن بنية الذرة.
القانون الدوري لـ D.I.Mendeleev
تذكر ما هي الذرة، مما تتكون الذرة، وما إذا كانت الذرة تتغير في التفاعلات الكيميائية.
الذرة عبارة عن جسيم محايد كهربائيًا يتكون من نواة موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة.
قد يتغير عدد الإلكترونات أثناء العمليات الكيميائية، ولكن تظل الشحنة النووية كما هي دائمًا. بمعرفة توزيع الإلكترونات في الذرة (البنية الذرية)، يمكن التنبؤ بالعديد من خصائص ذرة معينة، وكذلك خصائص العناصر البسيطة والبسيطة. مواد معقدة، والتي يتم تضمينها.
هيكل الذرة، أي. من السهل تحديد تركيب النواة وتوزيع الإلكترونات حول النواة من خلال موضع العنصر في الجدول الدوري.
في النظام الدوري لـ D.I. Mendeleev، يتم ترتيب العناصر الكيميائية بتسلسل معين. يرتبط هذا التسلسل ارتباطًا وثيقًا بالتركيب الذري لهذه العناصر. يتم تعيين كل عنصر كيميائي في النظام رقم سريبالإضافة إلى ذلك يمكنك تحديد رقم الفترة ورقم المجموعة ونوع المجموعة الفرعية لها.
الراعي لنشر المقال هو متجر "Megamech" الإلكتروني. ستجد في المتجر منتجات فراء تناسب جميع الأذواق - السترات والسترات ومعاطف الفرو المصنوعة من الثعلب والجوز والأرانب والمنك والثعلب الفضي والثعلب القطبي الشمالي. تعرض عليك الشركة أيضًا شراء منتجات الفراء الفاخرة واستخدام خدمات الخياطة المخصصة. منتجات الفراءتجارة الجملة والتجزئة - من فئة الميزانية إلى الفئة الفاخرة، خصومات تصل إلى 50٪، ضمان لمدة عام، التسليم في جميع أنحاء أوكرانيا وروسيا ورابطة الدول المستقلة ودول الاتحاد الأوروبي، استلام من صالة العرض في Krivoy Rog، بضائع من الشركات المصنعة الرائدة في أوكرانيا وروسيا وتركيا والصين. يمكنك الاطلاع على كتالوج المنتجات والأسعار وجهات الاتصال والحصول على المشورة على الموقع الإلكتروني الموجود على: "megameh.com".
بمعرفة "العنوان" الدقيق للعنصر الكيميائي - المجموعة والمجموعة الفرعية ورقم الفترة، يمكنك تحديد بنية ذرته بشكل لا لبس فيه.
فترةهو صف أفقي من العناصر الكيميائية. يتكون النظام الدوري الحديث من سبع فترات. الفترات الثلاث الأولى هي صغير، لأن تحتوي على عنصرين أو 8 عناصر:
الفترة الأولى – ح، هو – عنصرين؛
الفترة الثانية - لي ... ني - 8 عناصر؛
الفترة الثالثة – Na...Ar – 8 عناصر.
فترات أخرى – كبير. يحتوي كل منها على 2-3 صفوف من العناصر:
الفترة الرابعة (صفين) - ك...كر - 18 عنصرًا؛
الفترة السادسة (3 صفوف) - Cs ... Rn - 32 عنصرًا. تتضمن هذه الفترة عددًا من اللانثانيدات.
مجموعة– صف عمودي من العناصر الكيميائية. هناك ثماني مجموعات في المجموع. تتكون كل مجموعة من مجموعتين فرعيتين: المجموعة الفرعية الرئيسيةو مجموعة فرعية جانبية. على سبيل المثال:
تتكون المجموعة الفرعية الرئيسية من عناصر كيميائية ذات فترات قصيرة (على سبيل المثال، N، P) وفترات كبيرة (على سبيل المثال، As، Sb، Bi).
تتكون المجموعة الفرعية الجانبية من العناصر الكيميائية فقط فترات طويلة(على سبيل المثال، V، ملحوظة،
تا).
بصريا، من السهل التمييز بين هذه المجموعات الفرعية.
المجموعة الفرعية الرئيسية هي "عالية"، وتبدأ من الفترة الأولى أو الثانية. المجموعة الفرعية الثانوية "منخفضة" وتبدأ من الفترة الرابعة.
لذلك، كل عنصر كيميائي في الجدول الدوري له عنوانه الخاص: الفترة، المجموعة، المجموعة الفرعية، الرقم التسلسلي.
على سبيل المثال، الفاناديوم V هو عنصر كيميائي من الفترة الرابعة، المجموعة الخامسة، المجموعة الفرعية الثانوية، الرقم التسلسلي 23.المهمة 3.1.
حدد الفترة والمجموعة والمجموعة الفرعية للعناصر الكيميائية ذات الأرقام التسلسلية 8، 26، 31، 35، 54.المهمة 3.2.
اذكر الرقم التسلسلي واسم العنصر الكيميائي، إذا كان معروفا وجوده:
أ) في الفترة الرابعة، المجموعة السادسة، المجموعة الفرعية الثانوية؛
ب) في الفترة الخامسة، المجموعة الرابعة، المجموعة الفرعية الرئيسية.
كيف يمكن ربط المعلومات المتعلقة بموقع عنصر ما في الجدول الدوري ببنية ذرته؟
تتكون الذرة من نواة (ذات شحنة موجبة) وإلكترونات (ذات شحنة سالبة). بشكل عام، الذرة محايدة كهربائيا. إيجابيالشحنة النووية الذرية
نواة الذرة هي جسيم معقد. تتركز كل كتلة الذرة تقريبًا في النواة. بما أن العنصر الكيميائي عبارة عن مجموعة من الذرات التي لها نفس الشحنة النووية، تتم الإشارة إلى الإحداثيات التالية بالقرب من رمز العنصر:
ومن هذه البيانات، يمكن تحديد تكوين النواة.
تتكون النواة من البروتونات والنيوترونات. بروتونص لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.نيوترون
ن ليس له شحنة (محايد)، وكتلته تساوي تقريبًا كتلة البروتون (1.0087 a.u.m).يتم تحديد شحنة النواة بواسطة البروتونات. علاوة على ذلك عدد البروتونات متساوي(حسب الحجم) شحنة النواة الذرية.
، أي. رقم سريعدد النيوترونات نيحددها الفرق بين الكميتين: "الكتلة الأساسية" أو"الرقم التسلسلي"
رقم سري = ن – أ = 27 –13 = 14لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.,
ز. لذلك، بالنسبة لذرة الألومنيوم:
المهمة 3.3.
حدد تركيب النوى الذرية إذا كان العنصر الكيميائي موجودا في:
أ) الفترة الثالثة، المجموعة السابعة، المجموعة الفرعية الرئيسية؛
ب) الفترة الرابعة، المجموعة الرابعة، المجموعة الفرعية الثانوية؛
ج) الفترة الخامسة، المجموعة الأولى، المجموعة الفرعية الرئيسية.
انتباه! عند تحديد العدد الكتلي لنواة الذرة، من الضروري تقريب الكتلة الذرية المشار إليها في الجدول الدوري. ويتم ذلك لأن كتل البروتون والنيوترون عدد صحيح عمليًا، ويمكن إهمال كتلة الإلكترونات. دعونا نحدد أي من النوى أدناه تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي: + 20لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.),
أ(20 دعونا نحدد أي من النوى أدناه تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي: + 20لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.),
ص دعونا نحدد أي من النوى أدناه تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي: + 19لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.).
ب (19
الخامس (20 تنتمي النواتان A وB إلى ذرات لنفس العنصر الكيميائي، حيث تحتويان على نفس عدد البروتونات، أي أن شحنات هذه النوى هي نفسها. تظهر الأبحاث أن كتلة الذرة لا تؤثر بشكل كبير على خواصها الكيميائية.النظائر هي ذرات لنفس العنصر الكيميائي (نفس عدد البروتونات) وتختلف في الكتلة (
رقم مختلف النيوترونات).النظائر وخصائصها المركبات الكيميائيةتختلف عن بعضها البعض في الخصائص الفيزيائيةلكن الخواص الكيميائية لنظائر عنصر كيميائي واحد هي نفسها. وبالتالي، فإن نظائر الكربون 14 (14 درجة مئوية) لها نفس الخواص الكيميائية للكربون 12 (12 درجة مئوية)، والتي توجد في أنسجة أي كائن حي. ويتجلى الفرق فقط في النشاط الإشعاعي (النظير 14C).
ولذلك، يتم استخدام النظائر للتشخيص والعلاج أمراض مختلفة، للبحث العلمي.
تمتلك الإلكترونات شحنة سالبة قدرها -1، وكتلتها لا تذكر: 1/1840 من كتلة البروتون.
تتنافر الإلكترونات ذات الشحنة السالبة مع بعضها البعض وتقع على مسافات مختلفة من النواة. في نفس الوقت توجد الإلكترونات التي لها كميات متساوية تقريبًا من الطاقة على مسافات متساوية تقريبًا من النواة وتشكل مستوى طاقة.
عدد مستويات الطاقة في الذرة يساوي عدد الفترة التي يوجد فيها العنصر الكيميائي. يتم تحديد مستويات الطاقة بشكل تقليدي على النحو التالي (على سبيل المثال، لـ Al):
المهمة 3.4.تحديد عدد مستويات الطاقة في ذرات الأكسجين والمغنيسيوم والكالسيوم والرصاص.
يمكن أن يحتوي كل مستوى طاقة على عدد محدود من الإلكترونات:
الأول لا يحتوي على أكثر من إلكترونين؛
والثاني لا يزيد عن ثمانية إلكترونات؛
والثالث لا يزيد عن ثمانية عشر إلكترونًا.
توضح هذه الأرقام أن مستوى الطاقة الثاني، على سبيل المثال، يمكن أن يحتوي على 2 أو 5 أو 7 إلكترونات، لكنه لا يمكن أن يحتوي على 9 أو 12 إلكترونًا.
من المهم معرفة ذلك بغض النظر عن رقم مستوى الطاقة الموجود المستوى الخارجي(الأخير) لا يمكن أن يحتوي على أكثر من ثمانية إلكترونات. مستوى الطاقة الخارجي المكون من ثمانية إلكترونات هو الأكثر استقرارًا ويسمى الكامل. توجد مستويات الطاقة هذه في العناصر الأكثر خاملة - الغازات النبيلة.
كيفية تحديد عدد الإلكترونات في المستوى الخارجي للذرات المتبقية؟ هناك قاعدة بسيطة لهذا: عدد الإلكترونات الخارجيةيساوي:
لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية - رقم المجموعة؛
بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية الجانبية، لا يمكن أن يكون أكثر من اثنين.
على سبيل المثال (الشكل 5):
المهمة 3.5.حدد عدد الإلكترونات الخارجية للعناصر الكيميائية ذات الأعداد الذرية 15، 25، 30، 53.
المهمة 3.6.ابحث عن العناصر الكيميائية في الجدول الدوري التي تحتوي ذراتها على مستوى خارجي مكتمل.
من المهم جدًا تحديد عدد الإلكترونات الخارجية بشكل صحيح، لأنه وترتبط بها أهم خصائص الذرة. وهكذا، في التفاعلات الكيميائية، تسعى الذرات للحصول على مستوى خارجي ثابت وكامل (8 ه). ولذلك فإن الذرات التي تحتوي على عدد قليل من الإلكترونات في مستواها الخارجي تفضل التخلص منها.
تسمى العناصر الكيميائية التي تكون ذراتها قادرة على منح الإلكترونات فقط المعادن.
من الواضح أنه يجب أن يكون هناك عدد قليل من الإلكترونات على المستوى الخارجي لذرة المعدن: 1، 2، 3. غير المعادن.
سؤال. هل العناصر الكيميائية للمجموعات الفرعية الثانوية معادن أم لا فلزات؟ لماذا؟
الإجابة: يتم فصل المعادن وغير المعادن من المجموعات الفرعية الرئيسية في الجدول الدوري بخط يمكن رسمه من البورون إلى الأستاتين. فوق هذا الخط (وعلى الخط) توجد معادن غير معدنية. تظهر جميع عناصر المجموعات الفرعية الجانبية أسفل هذا الخط.
المهمة 3.7.حدد ما إذا كانت العناصر التالية فلزات أم لا فلزات: الفوسفور، الفاناديوم، الكوبالت، السيلينيوم، البزموت. استخدم موقع العنصر في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية وعدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي.
من أجل تجميع توزيع الإلكترونات على المستويات المتبقية والمستويات الفرعية، يجب عليك استخدام الخوارزمية التالية.
1. تحديد العدد الإجمالي للإلكترونات في الذرة (بالعدد الذري).
2. تحديد عدد مستويات الطاقة (حسب رقم الفترة).
3. تحديد عدد الإلكترونات الخارجية (حسب نوع المجموعة الفرعية ورقم المجموعة).
4. حدد عدد الإلكترونات في جميع المستويات ما عدا المستوى قبل الأخير.
فمثلاً وفقاً للفقرات من 1 إلى 4 بالنسبة لذرة المنغنيز يتم تحديد:
المجموع 25 ه; الموزعة (2 + 8 + 2) = 12 ه; ه.
وهذا يعني أنه في المستوى الثالث يوجد: 25 - 12 = 13
حصلنا على توزيع الإلكترونات في ذرة المنغنيز:المهمة 3.8.
قم بعمل الخوارزمية من خلال رسم مخططات لتركيب الذرات للعناصر رقم 16، 26، 33، 37. وضح ما إذا كانت معدنية أم غير معدنية. اشرح إجابتك. عند تجميع المخططات المذكورة أعلاه لبنية الذرة، لم نأخذ في الاعتبار أن الإلكترونات الموجودة في الذرة لا تشغل مستويات فحسب، بل تشغل أيضًا مستويات معينةالمستويات الفرعية كل مستوى. يشار إلى أنواع المستويات الفرعية: بالأحرف اللاتينية, بروتون, ق.
دعدد المستويات الفرعية الممكنة يساوي رقم المستوى.
بالأحرف اللاتينيةالمستوى الأول يتكون من واحد بالأحرف اللاتينية-مستوى فرعي. المستوى الثاني يتكون من مستويين فرعيين - دعونا نحدد أي من النوى أدناه تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي:و بالأحرف اللاتينية, بروتون-مستوى فرعي. المستوى الثاني يتكون من مستويين فرعيين - ق.
. المستوى الثالث – من ثلاثة مستويات فرعية –
يمكن أن يحتوي كل مستوى فرعي على عدد محدود للغاية من الإلكترونات:
على المستوى الفرعي s - لا يزيد عن 2e؛
في المستوى الفرعي p - لا يزيد عن 6e؛
في المستوى الفرعي d - لا يزيد عن 10e. بالأحرف اللاتينيةبروتونق.
يتم ملء المستويات الفرعية من نفس المستوى بترتيب محدد بدقة: دعونا نحدد أي من النوى أدناه تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي:هكذا، بالأحرف اللاتينية-لا يمكن للمستوى الفرعي أن يبدأ بالملء إذا لم يكن ممتلئًا
-المستوى الفرعي لمستوى طاقة معين، وما إلى ذلك. وبناءً على هذه القاعدة، ليس من الصعب إنشاء الترتيب الإلكتروني لذرة المنغنيز: عمومًاالتكوين الإلكتروني للذرة
يتم كتابة المنغنيز على النحو التالي: بالأحرف اللاتينية 2 2بالأحرف اللاتينية 2 2بروتون 6 3بالأحرف اللاتينية 2 3بروتون 6 3ق 5 4بالأحرف اللاتينية 2 .
25 مليون 1
لماذا من الضروري إنشاء تكوينات إلكترونية للذرات؟ من أجل تحديد خصائص هذه العناصر الكيميائية. يجب أن نتذكر ذلك فقط.
إلكترونات التكافؤ
توجد إلكترونات التكافؤ في مستوى الطاقة الخارجي وهي غير مكتملة
د-المستوى الفرعي للمستوى ما قبل الخارجي.
دعونا نحدد عدد إلكترونات التكافؤ للمنغنيز: ق 5 4بالأحرف اللاتينية 2 .
أو باختصار: من...3
ما الذي يمكن تحديده من خلال صيغة التكوين الإلكتروني للذرة؟
1. ما هو هذا العنصر - معدني أم غير معدني؟
المنغنيز معدن لأنه المستوى الخارجي (الرابع) يحتوي على إلكترونين.
2. ما هي العملية المميزة للمعادن؟
تتخلى ذرات المنغنيز دائمًا عن الإلكترونات في التفاعلات.
3. ما هي الإلكترونات وكم عدد الإلكترونات التي ستتخلى عنها ذرة المنغنيز؟ قفي التفاعلات، تتخلى ذرة المنغنيز عن إلكترونين خارجيين (هما الأبعد عن النواة والأضعف في جذبها)، بالإضافة إلى خمسة إلكترونات خارجية
-الإلكترونات.
إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ هو سبعة (2 + 5). وفي هذه الحالة سيبقى ثمانية إلكترونات في المستوى الثالث للذرة، أي. يتم تشكيل المستوى الخارجي الكامل..
يمكن أن تنعكس كل هذه الحجج والاستنتاجات باستخدام الرسم التخطيطي (الشكل 6):
تسمى الشحنات التقليدية الناتجة للذرة
حالات الأكسدة
وبالنظر إلى بنية الذرة، بطريقة مماثلة يمكن إثبات أن حالات الأكسدة النموذجية للأكسجين هي -2، وللهيدروجين +1.
سؤال. ما العنصر الكيميائي الذي يمكن للمنجنيز أن يشكل مركبات به، مع مراعاة حالات الأكسدة التي تم الحصول عليها أعلاه؟
الإجابة: فقط بالأكسجين، لأنه ذرتها لها حالة أكسدة ذات شحنة معاكسة. صيغ أكاسيد المنغنيز المقابلة (هنا تتوافق حالات الأكسدة مع تكافؤ هذه العناصر الكيميائية):
يشير هيكل ذرة المنغنيز إلى أن المنغنيز لا يمكن أن يكون لديه درجة أعلى من الأكسدة، لأنه في هذه الحالة سيكون من الضروري أن نتطرق إلى المستوى المستقر، المكتمل الآن، قبل الخارجي. ولذلك، فإن حالة الأكسدة +7 هي الأعلى، وأكسيد Mn 2 O 7 المقابل هو أعلى أكسيد المنغنيز.لتوحيد كل هذه المفاهيم، فكر في بنية ذرة التيلوريوم وبعض خصائصها:
1. فقط إلكترونات التكافؤ، التي يمكن أن تكون في المستويين الأخيرين فقط، هي التي تشارك في التفاعلات الكيميائية.
2. يمكن لذرات المعدن أن تمنح إلكترونات التكافؤ (كلها أو عدة منها) فقط، وتقبل حالات الأكسدة الإيجابية.
3. يمكن للذرات غير المعدنية قبول الإلكترونات (ما يصل إلى ثمانية إلكترونات مفقودة)، مع اكتساب حالات الأكسدة السلبية، والتخلي عن إلكترونات التكافؤ (كلها أو عدة)، بينما تكتسب حالات الأكسدة الإيجابية.
دعونا الآن نقارن خصائص العناصر الكيميائية لمجموعة فرعية واحدة، على سبيل المثال الصوديوم والروبيديوم:
نا...3 بالأحرف اللاتينية 1 وروب...5 بالأحرف اللاتينية 1 .
ما هو الشيء المشترك بين التركيب الذري لهذه العناصر؟ وفي المستوى الخارجي لكل ذرة، يوجد إلكترون واحد عبارة عن معادن نشطة.النشاط المعدني يرتبط بالقدرة على التخلي عن الإلكترونات: كلما كان تخلي الذرة عن الإلكترونات أسهل، كان ذلك أكثر وضوحًا.
خصائص معدنية
ما الذي يحمل الإلكترونات في الذرة؟ جاذبيتهم حتى النخاع. كلما اقتربت الإلكترونات من النواة، كلما كانت نواة الذرة أقوى، كلما كان من الصعب "تمزيقها".
وبناء على ذلك سنجيب على السؤال: أي عنصر - Na أم Rb - يتخلى عن إلكترونه الخارجي بسهولة أكبر؟ أي عنصر هو المعدن الأكثر نشاطا؟ ومن الواضح أن الروبيديوم، لأن تكون إلكترونات التكافؤ الخاصة بها بعيدة عن النواة (وتحتفظ بها النواة بشكل أقل إحكامًا). خاتمة.في المجموعات الفرعية الرئيسية، من الأعلى إلى الأسفل، تزداد الخصائص المعدنية
، لأن يزداد نصف قطر الذرة، ويقل انجذاب إلكترونات التكافؤ إلى النواة. بالأحرف اللاتينية 2 3بروتوندعونا نقارن خصائص العناصر الكيميائية للمجموعة السابعة أ: Cl...3 بالأحرف اللاتينية 2 5بروتون 5 .
5 وأنا...5
كلا العنصرين الكيميائيين غير معدنيين، لأن هناك إلكترون واحد مفقود لإكمال المستوى الخارجي. سوف تجذب هذه الذرات الإلكترون المفقود بشكل فعال. علاوة على ذلك، كلما زادت قوة جذب الذرة غير المعدنية للإلكترون المفقود، كلما ظهرت خصائصها غير المعدنية (القدرة على قبول الإلكترونات) أكثر. ما الذي يسبب جاذبية الإلكترون؟بسبب الشحنة الموجبة للنواة الذرية.
وبالإضافة إلى ذلك، كلما كان الإلكترون أقرب إلى النواة، كلما كان أقوى
الجذب المتبادل
وبناء على ذلك سنجيب على السؤال: أي عنصر - Na أم Rb - يتخلى عن إلكترونه الخارجي بسهولة أكبر؟ أي عنصر هو المعدن الأكثر نشاطا؟ ومن الواضح أن الروبيديوم، لأن تكون إلكترونات التكافؤ الخاصة بها بعيدة عن النواة (وتحتفظ بها النواة بشكل أقل إحكامًا). كلما كان اللافلز أكثر نشاطا.سؤال. ما هو العنصر الذي له خواص غير معدنية أكثر وضوحًا: الكلور أم اليود؟
الإجابة: من الواضح، مع الكلور، لأنه تقع إلكترونات التكافؤ بالقرب من النواة. بالأحرف اللاتينية 2 3بروتونيتناقص نشاط اللافلزات في المجموعات الفرعية من الأعلى إلى الأسفل بالأحرف اللاتينية 2 5بروتون 2 .
يحتوي المستوى الخارجي لكلا الذرتين على أربعة إلكترونات. ومع ذلك، فإن هذه العناصر في الجدول الدوري تقع على طرفي نقيض من الخط الذي يربط البورون والأستاتين.
لذلك، فإن السيليكون، الذي يقع رمزه فوق الخط B–At، له خصائص غير معدنية أكثر وضوحًا. على العكس من ذلك، فإن القصدير، الذي يقع رمزه أسفل الخط B–At، يظهر خصائص معدنية أقوى. ويفسر ذلك حقيقة أنه في ذرة القصدير تتم إزالة أربعة إلكترونات تكافؤ من النواة. ولذلك، فإن إضافة الإلكترونات الأربعة المفقودة أمر صعب. وفي الوقت نفسه، يحدث إطلاق الإلكترونات من مستوى الطاقة الخامس بسهولة تامة. بالنسبة للسيليكون، كلا العمليتين ممكنتان، مع غلبة العملية الأولى (قبول الإلكترونات).استنتاجات الفصل 3.
كلما قل عدد الإلكترونات الخارجية في الذرة وكلما ابتعدت عن النواة، كلما كانت الخواص المعدنية أقوى.
كلما زاد عدد الإلكترونات الخارجية في الذرة وكلما اقتربت من النواة، كلما كانت الخصائص غير المعدنية أكثر وضوحًا.
وبناء على الاستنتاجات التي تم صياغتها في هذا الفصل، يمكن تجميع "خاصية" لأي عنصر كيميائي في الجدول الدوري.
خوارزمية وصف العقار
العنصر الكيميائي حسب موقعه
في الجدول الدوري
1. ارسم مخططًا لبنية الذرة، أي:
تحديد تكوين النواة وتوزيع الإلكترونات عبر مستويات الطاقة والمستويات الفرعية:
تحديد العدد الإجمالي للبروتونات والإلكترونات والنيوترونات في الذرة (عن طريق العدد الذري والكتلة الذرية النسبية)؛
تحديد عدد مستويات الطاقة (حسب رقم الفترة)؛
تحديد عدد الإلكترونات الخارجية (حسب نوع المجموعة الفرعية ورقم المجموعة)؛
حدد عدد الإلكترونات في جميع مستويات الطاقة باستثناء المستوى قبل الأخير؛
2. تحديد عدد إلكترونات التكافؤ.
3. تحديد الخصائص - المعدنية أو غير المعدنية - الأكثر وضوحًا في عنصر كيميائي معين.
4. تحديد عدد الإلكترونات المعطاة (المستلمة). 5. تحديد أعلى وأدنى حالات الأكسدة للعنصر الكيميائي. 6. يؤلف حالات الأكسدة هذه
الصيغ الكيميائية
أبسط المركبات مع الأكسجين والهيدروجين.
7. تحديد طبيعة الأكسيد وإنشاء معادلة تفاعله مع الماء. 8. بالنسبة للمواد المشار إليها في الفقرة 6، قم بإنشاء معادلات التفاعلات المميزة (انظر الفصل 2). المهمة 3.11.باستخدام المخطط أعلاه، قم بإنشاء أوصاف لذرات الكبريت والسيلينيوم والكالسيوم والسترونتيوم وخصائص هذه العناصر الكيميائية.
إذا أكملت التمارين 3.10 و3.11، فمن السهل أن تلاحظ أنه ليس فقط ذرات عناصر نفس المجموعة الفرعية، ولكن أيضًا مركباتها لها خصائص مشتركة وتركيبة مماثلة.
القانون الدوري لـ D.I.Mendeleev:تعتمد خصائص العناصر الكيميائية، وكذلك خصائص المواد البسيطة والمعقدة التي تشكلها، بشكل دوري على شحنة نوى ذراتها.
المعنى المادي للقانون الدوري: تتكرر خصائص العناصر الكيميائية بشكل دوري لأن تكوينات إلكترونات التكافؤ (توزيع إلكترونات المستويين الخارجي وقبل الأخير) تتكرر بشكل دوري.
وبالتالي، فإن العناصر الكيميائية من نفس المجموعة الفرعية لها نفس توزيع إلكترونات التكافؤ، وبالتالي لها خصائص مماثلة.
على سبيل المثال، تحتوي المجموعة الخامسة من العناصر الكيميائية على خمسة إلكترونات تكافؤ. وفي الوقت نفسه، في الذرات الكيميائية عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية- جميع إلكترونات التكافؤ موجودة في المستوى الخارجي : ... نانوثانية 2 n.p. 3 حيث لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.– رقم الفترة .
عند الذرات عناصر المجموعات الفرعية الجانبيةلا يوجد سوى 1 أو 2 إلكترون في المستوى الخارجي، والباقي في الداخل ق-المستوى الفرعي للمستوى ما قبل الخارجي : ...( لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1. – 1)ق 3 نانوثانية 2 حيث لديه كتلة 1 (1.0073 amu) وشحنة +1.– رقم الفترة .
المهمة 3.12.قم بتأليف صيغ إلكترونية مختصرة لذرات العنصرين الكيميائيين رقم 35 و 42، ثم قم بتركيب توزيع الإلكترونات في هذه الذرات حسب الخوارزمية. تأكد من أن توقعاتك تتحقق.
تمارين للفصل 3
1. صياغة تعريفات لمفاهيم "الفترة"، "المجموعة"، "المجموعة الفرعية". ما هو القاسم المشترك بين العناصر الكيميائية التي يتكون منها: أ) الدورة؟ ب) المجموعة؛ ج) مجموعة فرعية؟
2. ما هي النظائر؟ ما هي الخصائص - الفيزيائية أو الكيميائية - التي تمتلك فيها النظائر نفس الخصائص؟ لماذا؟
3. صياغة القانون الدوري لـ D.I Mendeleev. اشرح ذلك المعنى الجسديوتوضيح بالأمثلة.
4. ما هي الخواص المعدنية للعناصر الكيميائية؟ كيف يتغيرون داخل المجموعة وعلى مدى فترة؟ لماذا؟
5. ما هي الخصائص غير المعدنية للعناصر الكيميائية؟ كيف يتغيرون داخل المجموعة وعلى مدى فترة؟ لماذا؟
6. اكتب صيغًا إلكترونية قصيرة للعناصر الكيميائية رقم 43، 51، 38. أكد افتراضاتك من خلال وصف بنية ذرات هذه العناصر باستخدام الخوارزمية المذكورة أعلاه.
7. حدد خصائص هذه العناصر.
وفق صيغ إلكترونية مختصرة بالأحرف اللاتينيةأ) ...4
2 4ص 1 ; ق 1 5بالأحرف اللاتينية 2 ;
ب) ...4 قج) ...3
حدد موضع العناصر الكيميائية المقابلة في الجدول الدوري لـ D.I Mendeleev. قم بتسمية هذه العناصر الكيميائية.
أكد افتراضاتك من خلال وصف بنية ذرات هذه العناصر الكيميائية وفقًا للخوارزمية. وضح خصائص هذه العناصر الكيميائية.
يتبع
الصفحة 1
يحتوي مستوى الطاقة الخارجي (الغلاف الإلكتروني) لذراتها على إلكترونين في المستوى الفرعي s. وبهذه الطريقة فهي تشبه عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية. يحتوي مستوى الطاقة قبل الأخير على 18 إلكترونًا.
يمتلئ مستوى الطاقة الخارجي لأيون S2 بأقصى عدد ممكن من الإلكترونات (8)، ونتيجة لذلك، يمكن لأيون S2 أن يظهر فقط وظائف التبرع بالإلكترون: حيث يتم التخلص من إلكترونين، ويتأكسد إلى عنصر الكبريت، والذي لديه عدد الأكسدة صفر.
إذا كان مستوى الطاقة الخارجي للذرة يتكون من ثلاثة أو خمسة أو سبعة إلكترونات وكانت الذرة تنتمي إلى العناصر J، فإنها يمكن أن تتخلى بالتتابع من 1 إلى 7 إلكترونات. الذرات التي يتكون مستواها الخارجي من ثلاثة إلكترونات يمكنها أن تمنح إلكترونًا واحدًا أو اثنين أو ثلاثة.
إذا كان مستوى الطاقة الخارجي للذرة يتكون من ثلاثة أو خمسة أو سبعة إلكترونات وكانت الذرة تنتمي إلى عناصر p، فإنها يمكن أن تتخلى بالتتابع من واحد إلى سبعة إلكترونات. الذرات التي يتكون مستواها الخارجي من ثلاثة إلكترونات يمكنها أن تمنح إلكترونًا واحدًا أو اثنين أو ثلاثة.
وبما أن مستوى الطاقة الخارجي يحتوي على إلكترونين s، فإنهما يشبهان عناصر المجموعة الفرعية PA. يحتوي مستوى الطاقة قبل الأخير على 18 إلكترونًا. إذا كان المستوى الفرعي (n - l) d10 في المجموعة الفرعية للنحاس غير مستقر بعد، فهو مستقر تمامًا في المجموعة الفرعية للزنك، ولا تشارك إلكترونات d لعناصر المجموعة الفرعية للزنك في الروابط الكيميائية.
لإكمال مستوى الطاقة الخارجي، تفتقر ذرة الكلور إلى إلكترون واحد.
لإكمال مستوى الطاقة الخارجي، تفتقر ذرة الأكسجين إلى إلكترونين. ومع ذلك، في مركب الأكسجين مع الفلور OF2، يتم تحويل أزواج الإلكترونات المشتركة نحو الفلور، كعنصر أكثر كهربية.
يفتقر الأكسجين إلى إلكترونين لإكمال مستوى الطاقة الخارجي.
في ذرة الأرجون، يكتمل مستوى الطاقة الخارجي. بواسطةتنقسم عناصر مستوى الطاقة الخارجية إلى مجموعتين فرعيتين: VA - N، P، As، Sb، Bi - غير المعادن وVB - V، Nb، Ta - معادن. يزيد نصف قطر الذرات والأيونات في حالة الأكسدة 5 في المجموعة الفرعية VA بشكل منهجي من النيتروجين إلى البزموت. وبالتالي فإن الاختلاف في بنية الطبقة ما قبل الخارجية ليس له تأثير يذكر على خواص العناصر ويمكن اعتبارها مجموعة فرعية واحدة.
وينعكس التشابه في بنية مستوى الطاقة الخارجي (الجدول 5) في خصائص العناصر ومركباتها. ويفسر ذلك حقيقة أن الإلكترونات غير المتزاوجة في ذرة الأكسجين موجودة في المدارات p للطبقة الثانية، والتي يمكن أن تحتوي على ثمانية إلكترونات كحد أقصى.
ماليوجينا 14. مستويات الطاقة الخارجية والداخلية. اكتمال مستوى الطاقة.
دعونا نتذكر بإيجاز ما نعرفه بالفعل عن بنية الغلاف الإلكتروني للذرات:
ü عدد مستويات الطاقة للذرة = عدد الفترة التي يوجد فيها العنصر.
ü يتم حساب السعة القصوى لكل مستوى طاقة باستخدام الصيغة 2n2
ü خارجي قذيفة الطاقةلا يمكن أن يحتوي على أكثر من 2 إلكترون لعناصر الدورة الأولى، وأكثر من 8 إلكترونات لعناصر الدورات الأخرى
دعنا نعود مرة أخرى إلى تحليل مخطط ملء مستويات الطاقة في عناصر الفترات الصغيرة:
الجدول 1. ملء مستويات الطاقة
لعناصر فترات صغيرة
رقم الفترة | عدد مستويات الطاقة = عدد الفترة | رمز العنصر ورقمه التسلسلي | الكمية الإجمالية الإلكترونات | توزيع الإلكترونات حسب مستويات الطاقة | رقم المجموعة |
|
|
ح +1 )1 | +1 ن، 1هـ- | |||||
|
نه + 2 ) 2 | +2 لا، 2ه- | |||||
|
لي + 3 ) 2 ) 1 | + 3 لي، 2ه-، 1ه- | |||||
|
لقد +4 ) 2 )2 | + 4 يكون، 2ه-،2 ه- | |||||
|
الخامس +5 ) 2 )3 | +5 ب، 2ه-، 3ه- | |||||
|
ج+6 ) 2 )4 | +6 ج، 2هـ-، 4هـ- | |||||
|
رقم سري + 7 ) 2 ) 5 | + 7 رقم سري، 2ه-،5 ه- | |||||
|
يا + 8 ) 2 ) 6 | + 8 يا، 2ه-،6 ه- | |||||
|
ف + 9 ) 2 ) 7 | + 9 ف، 2ه-،7 ه- | |||||
|
ني + 10 ) 2 ) 8 | + 10 ني، 2ه-،8 ه- | |||||
|
نا + 11 ) 2 ) 8 )1 | +1 1 نا، 2e-، 8e-، 1ه- | |||||
|
ملغ + 12 ) 2 ) 8 )2 | +1 2 ملغ، 2e-، 8e-، 2 ه- | |||||
|
آل + 13 ) 2 ) 8 )3 | +1 3 آل، 2e-، 8e-، 3 ه- | |||||
|
سي + 14 ) 2 ) 8 )4 | +1 4 سي، 2e-، 8e-، 4 ه- | |||||
|
ص + 15 ) 2 ) 8 )5 | +1 5 ص، 2e-، 8e-، 5 ه- | |||||
|
س + 16 ) 2 ) 8 )6 | +1 5 ص، 2e-، 8e-، 6 ه- | |||||
|
Cl + 17 ) 2 ) 8 )7 | +1 7 Cl، 2e-، 8e-، 7 ه- | |||||
18 آر |
آر+ 18 ) 2 ) 8 )8 | +1 8 آر، 2e-، 8e-، 8 ه- |
تحليل الجدول 1. قارن بين عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الأخير وعدد المجموعة التي يقع فيها العنصر الكيميائي.
هل لاحظت ذلك يتطابق عدد الإلكترونات الموجودة في مستوى الطاقة الخارجي للذرات مع رقم المجموعةالذي يوجد فيه العنصر (باستثناء الهيليوم)؟
!!! هذه القاعدة صحيحة فقطللعناصر رئيسيمجموعات فرعية
كل فترة من النظام ينتهي بعنصر خامل(هيليوم هو، نيون ني، أرجون آر). يحتوي مستوى الطاقة الخارجي لهذه العناصر على أقصى عدد ممكن من الإلكترونات: الهيليوم -2، والعناصر المتبقية - 8. هذه هي عناصر المجموعة الثامنة من المجموعة الفرعية الرئيسية. يسمى مستوى الطاقة المشابه لبنية مستوى الطاقة للغاز الخامل مكتمل. هذا نوع من حدود القوة لمستوى الطاقة لكل عنصر من عناصر الجدول الدوري. الجزيئات مواد بسيطة– تتكون الغازات الخاملة من ذرة واحدة وتتميز بالخمول الكيميائي أي أنها عمليا لا تدخل في التفاعلات الكيميائية.
بالنسبة لبقية عناصر PSHE، يختلف مستوى الطاقة عن مستوى الطاقة للعنصر الخامل؛ وتسمى هذه المستويات غير مكتمل. وتسعى ذرات هذه العناصر لإكمال مستوى الطاقة الخارجي بإعطاء أو قبول الإلكترونات.
أسئلة للتحكم في النفس
1. ما هو مستوى الطاقة الذي يسمى بالخارجي؟
2. ما هو مستوى الطاقة الذي يسمى بالداخلية؟
3. ما هو مستوى الطاقة الذي يسمى بالكامل؟
4. عناصر أي مجموعة والمجموعة الفرعية لديها مستوى طاقة مكتمل؟
5. ما هو عدد الإلكترونات الموجودة في مستوى الطاقة الخارجي لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية؟
6. كيف تتشابه عناصر مجموعة فرعية رئيسية واحدة في بنية المستوى الإلكتروني؟
7. ما عدد الإلكترونات الموجودة في المستوى الخارجي التي تحتوي عليها عناصر أ) المجموعة IIA؛
ب) مجموعة IVA؛ ج) السابع مجموعة
عرض الإجابة
1. أخيرًا
2. أي ما عدا الأخير
3. الذي يحتوي على أكبر عدد من الإلكترونات. وكذلك المستوى الخارجي إذا كان يحتوي على 8 إلكترونات للدورة الأولى - 2 إلكترون.
4. عناصر المجموعة الثامنة (عناصر خاملة)
5. رقم المجموعة التي يقع فيها العنصر
6. تحتوي جميع عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية على مستوى الطاقة الخارجي على عدد من الإلكترونات يساوي عدد رقم المجموعة
7. أ) تحتوي عناصر المجموعة IIA على إلكترونين في المستوى الخارجي؛ ب) في عناصر IVAمجموعات - 4 إلكترونات؛ ج) عناصر المجموعة السابعة (أ) بها 7 إلكترونات.
مهام الحل المستقل
1. التعرف على العنصر بواسطة العلامات التالية: أ) لديه مستويين إلكترونيين، على المستوى الخارجي - 3 إلكترونات؛ ب) لديه 3 مستويات إلكترونية، على المستوى الخارجي - 5 إلكترونات. اكتب توزيع الإلكترونات عبر مستويات الطاقة لهذه الذرات.
2. ما هي الذرتان اللتان لهما نفس عدد مستويات الطاقة الممتلئة؟
عرض الإجابة:
1. أ) لنحدد "إحداثيات" العنصر الكيميائي: المستويان الإلكترونيان - الفترة الثانية؛ 3 إلكترونات في المستوى الخارجي – المجموعة الثالثة أ. هذا هو البورون 5B. مخطط توزيع الإلكترون حسب مستويات الطاقة: 2ه-، 3ه-
ب) الفترة الثالثة، مجموعة VA، عنصر الفوسفور 15P. مخطط توزيع الإلكترون حسب مستويات الطاقة: 2ه-، 8ه-، 5ه-
2. د) الصوديوم والكلور.
توضيح: أ) الصوديوم: +11 )2)8 )1 (مملوء 2) ←← الهيدروجين: +1)1
ب) الهيليوم: +2 )2 (مملوء 1) ←← الهيدروجين: الهيدروجين: +1)1
ج) الهيليوم: +2 )2 (مملوء 1) ←← نيون: +10 )2)8 (مليئة 2)
*ز)الصوديوم: +11 )2)8 )1 (ملء 2) ←← الكلور: +17 )2)8 )7 (مملوءة 2)
4. عشرة. عدد الإلكترونات = العدد الذري
5 ج) الزرنيخ والفوسفور. الذرات الموجودة في نفس المجموعة الفرعية لها نفس عدد الإلكترونات.
التفسيرات:
أ) الصوديوم والمغنيسيوم (ج مجموعات مختلفة); ب) الكالسيوم والزنك (في نفس المجموعة، ولكن في مجموعات فرعية مختلفة)؛ * ج) الزرنيخ والفوسفور (في مجموعة فرعية رئيسية واحدة) د) الأكسجين والفلور (في مجموعات مختلفة).
7. د) عدد الإلكترونات في المستوى الخارجي
8. ب) عدد مستويات الطاقة
9. أ) الليثيوم (الموجود في المجموعة IA من الفترة الثانية)
10. ج) السيليكون (مجموعة IVA، الفترة الثالثة)
11. ب) البورون (مستويان - ثانيافترة 3 إلكترونات في المستوى الخارجي – ثالثامجموعة)
الذرة هي جسيم محايد كهربائيا يتكون من نواة موجبة الشحنة وقذيفة إلكترونية سالبة الشحنة. تقع النواة في مركز الذرة وتتكون من بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات غير مشحونة متماسكة معًا بواسطة القوى النووية. تم إثبات التركيب النووي للذرة تجريبياً في عام 1911 على يد الفيزيائي الإنجليزي إي. رذرفورد.
يحدد عدد البروتونات الشحنة الموجبة للنواة ويساوي العدد الذري للعنصر. يتم حساب عدد النيوترونات على أنه الفرق بين الكتلة الذرية والعدد الذري للعنصر. العناصر التي لها نفس الشحنة النووية (نفس عدد البروتونات) ولكن لها كتل ذرية مختلفة ( كميات مختلفةالنيوترونات) تسمى النظائر. كتلة الذرة تتركز بشكل رئيسي في النواة، وذلك لأن يمكن إهمال الكتلة الضئيلة من الإلكترونات. الكتلة الذريةيساوي مجموع كتل جميع البروتونات وجميع النيوترونات الموجودة في النواة.
العنصر الكيميائي هو نوع من الذرة له نفس الشحنة النووية. حاليًا، هناك 118 عنصرًا كيميائيًا مختلفًا معروفًا.
جميع إلكترونات الذرة تشكل غلافها الإلكتروني. غلاف الإلكترون له شحنة سالبة تساوي العدد الإجماليالإلكترونات. يتطابق عدد الإلكترونات الموجودة في غلاف الذرة مع عدد البروتونات الموجودة في النواة ويساوي العدد الذري للعنصر. يتم توزيع الإلكترونات الموجودة في الغلاف بين الطبقات الإلكترونية وفقًا لاحتياطيات الطاقة (تشكل الإلكترونات ذات قيم الطاقة المماثلة طبقة إلكترونية واحدة): الإلكترونات ذات الطاقة الأقل تكون أقرب إلى النواة، والإلكترونات ذات الطاقة الأعلى تكون أبعد عن النواة. يتطابق عدد الطبقات الإلكترونية (مستويات الطاقة) مع عدد الفترة التي يتواجد فيها العنصر الكيميائي.
هناك مستويات طاقة كاملة وغير كاملة. يعتبر المستوى كاملاً إذا كان يحتوي على أكبر عدد ممكن من الإلكترونات (المستوى الأول - 2 إلكترون، المستوى الثاني - 8 إلكترونات، المستوى الثالث - 18 إلكترونًا، المستوى الرابع - 32 إلكترونًا، إلخ). يحتوي المستوى غير المكتمل على عدد أقل من الإلكترونات.
ويسمى المستوى الأبعد عن نواة الذرة بالخارجي. تسمى الإلكترونات الموجودة في مستوى الطاقة الخارجي بالإلكترونات الخارجية (التكافؤ). يتطابق عدد الإلكترونات الموجودة في مستوى الطاقة الخارجي مع عدد المجموعة التي يقع فيها العنصر الكيميائي. ويعتبر المستوى الخارجي مكتملاً إذا كان يحتوي على 8 إلكترونات. تتمتع ذرات عناصر المجموعة 8A (الغازات الخاملة مثل الهيليوم والنيون والكريبتون والزينون والرادون) بمستوى طاقة خارجي مكتمل.
تسمى منطقة الفضاء المحيطة بنواة الذرة والتي من المرجح أن يوجد فيها إلكترون مدار الإلكترون. تختلف المدارات في مستوى الطاقة والشكل. بناءً على شكلها، هناك مدارات s (كرة)، ومدارات p (شكل ثمانية ثلاثي الأبعاد)، ومدارات d، ومدارات f. كل مستوى طاقة له مجموعته الخاصة من المدارات: في مستوى الطاقة الأول - مدار s واحد، في مستوى الطاقة الثاني - مدار s واحد وثلاثة مدارات p، في مستوى الطاقة الثالث - واحد s-، ثلاثة p-، خمسة مدارات d، في مستوى الطاقة الرابع هناك مدارات s واحدة، وثلاثة مدارات p، وخمسة مدارات d وسبعة مدارات f. يمكن لكل مدار أن يستوعب إلكترونين كحد أقصى.
ينعكس توزيع الإلكترونات على المدارات باستخدام الصيغ الإلكترونية. على سبيل المثال، بالنسبة لذرة المغنيسيوم، سيكون توزيع الإلكترونات عبر مستويات الطاقة كما يلي: 2e، 8e، 2e. هذه الصيغةيوضح أن 12 إلكترونًا لذرة المغنيسيوم موزعة على ثلاثة مستويات طاقة: المستوى الأول مكتمل ويحتوي على إلكترونين، المستوى الثاني مكتمل ويحتوي على 8 إلكترونات، المستوى الثالث غير مكتمل، لأن يحتوي على 2 إلكترون. بالنسبة لذرة الكالسيوم، سيكون توزيع الإلكترونات عبر مستويات الطاقة كما يلي: 2e، 8e، 8e، 2e. توضح هذه الصيغة أن 20 إلكترونًا من الكالسيوم موزعة على أربعة مستويات طاقة: المستوى الأول مكتمل ويحتوي على إلكترونين، المستوى الثاني مكتمل ويحتوي على 8 إلكترونات، المستوى الثالث غير مكتمل لأنه يحتوي على 8 إلكترونات، ولم يكتمل المستوى الرابع، لأن يحتوي على 2 إلكترون.
يبحث
يمكننا إعلامك بالمقالات الجديدة ،