előadás 2

Előadás 2. Elektronikus konfigurációja

Lecture 2. Az elektronikus elem konfiguráció

Végén az eljárás kitöltésével elektronikus energia sublevels az utolsó előadás minket alapján az Aufbau elv épült

1s 2 2s 2 2p 6 3s 3p 2 6 2 4s 3d 4p 10 6 2 4d 10 5s 5p 6s 6 2 1 5D 14 4f 6 5d 9 6p 7s 6d 2 14 1 5f 6d 7P 6 ... 9

az atom az elektron eloszlása ​​az energia sublevels úgynevezett elektron konfiguráció. Először is, ha megnézzük néhány töltelék üt egy bizonyos frekvencia, rendszeresség.

A töltő elektron energia pályák az alapállapotú atom alá elve minimális energia: először töltse jövedelmezőbb alacsonyan fekvő pályák, majd egymás után több magas fekvő pályák szerinti töltési eljárás.

Elemezzük a sorrend a tölteléket.

Ha pontosan 1 elektron kap ott részeként az atom a legtöbb alacsony fekvő 1s AOS (AO - atomi). Ezért felmerül az elektronikus konfigurációs rekordot lehet bemutatni grafikusan vagy 1s 1 (Lásd alább -. Arrow a dobozban).

Nem nehéz megérteni, hogy ha az elektronok egy atom több, következetesen megteszi az első 1s, 2s, végül mozgó 2p-réteget. Azonban, még akkor is hat elektronok (szénatom az alapállapotú), két lehetőség van: töltés 2P-alréteg két elektron azonos spin, vagy az ellenkező.

Bemutatunk egy egyszerű analógia, tegyük fel, hogy az atomi pályák egyfajta „szoba” a „lakók”, amelyben az elektronok jár szerepet. A tapasztalat azt jól ismert, hogy a bérlők előnyben, ha lehetséges minden külön szobában, nem zsúfolt egyben.

Hasonló viselkedés jellemző az elektron, amely tükröződik a Hund szabály:

Hund szabály. atom stabil állapot megfelel egy elektronok eloszlását belül az energia sublevels, ahol az össz-centrifugálás maximális.

Állam az atom a legkisebb energia hívják a földre, és az összes többi - a gerjesztett állapotai az atom.

Ezután, a Hund-szabály, nitrogén alapállapotú magában jelenlétében három p párosítatlan elektront (az elektron konfiguráció 3 ... 2p). Az oxigén atomok a fluor és a neon szekvenciálisan párosítási elektronok és töltés 2p-alréteg.

Megjegyezzük, hogy a harmadik időszak a periódusos rendszer elindul nátrium-atom,

konfigurálva (11 Na ... 3s 1) nagyon hasonló a konfigurációs lítium (Li ... 2s 3 1)

azzal az eltéréssel, hogy a főkvantumszám n értéke három, nem pedig kettő.

Kitöltése elektron energia sublevels atomokban elemek III időszakban pontosan analóg módon megfigyelt elemei II időszak: a magnézium-atom teljessé töltés 3s-sub, majd alumínium argonhoz elektronok egymás elhelyezett 3P-alréteg szerinti Hund szabály, először AO elhelyezett egyedi elektronok ( Al, Si, P), akkor a párosodás.

Atomjai elemek időszak III

Kitöltése energia sublevels elektronok atomokban elemek V időszakban pontosan analóg módon megfigyelhető az elemek időszakra IV

A hatodik periódusban először töltjük elektronok 6s-alréteget (55 atomok és Cs

56 Ba), majd egy elektron található a 5d orbitális lantán (57 La [Xe] 6S 2 5d 1).

A következő 14 elemek (58 és 71) van töltve 4f -poduroven, azaz töltés F- pályák „késői” közötti időszakban 2, az 5D elektron -podurovne tartjuk. Például, szükség van, hogy írjon az elektronikus konfigurációs cérium

58 Ce [Xe] 6S 2 5d április 1 f 1

Kiindulva 72-elem (72 Hf) és legfeljebb 80 (80 Hg) van „afterfilling» 5d -podurovnya.

Következésképpen, az elektronikus konfiguráció hafnium és a higany az űrlap

72 HF [Xe] 6S 2 5d április 1 F 14 5D 1 vagy megengedett belépési 72 HF [Xe] 6S február 4 f 14 5d 2 80 Hg [Xe] 6S 2 5d április 1 F 14 5d 9 vagy 80 Hg [Xe] 6s február 4 f 14 10 5d

Előadás 2. Elektronikus konfigurációja

Hasonlóképpen, a töltelék a elektronok az atomok energia sublevels VII elemek időszakban.

Meghatározása a kvantum számok az elektron konfiguráció

Mi a kvantum számokat mivel úgy tűnik, és miért van szükség - lásd előadás 1 ..

Adott: Felvétel elektronszerkezet „3 P 4”

A fő kvantum n egész - az első szám a rekord, hogy a "3". n = 3, "3 p 4", a főkvantumszámú;

Side (orbitális, azimutális) quantum szám l kódolt betűvel van jelölve alréteg. Letter p a számát jelenti, L = 1.

Az elektronok eloszlását az alréteg szerint a Pauli-elv és szabály Gunda

m Je [-1, +1] - pályák azonos (degenerált) energia n = 3, l = 1, m Je [-1, +1] (m = -1); s = + ½

n = 3, l = 1, m Je [-1; +1] (m = 0); s = + ½ n = 3, l = 1, m Je [-1; +1] (m = 1); s = + ½ n = 3, l = 1, m Je [-1; +1] (m = -1); s = - ½

Valence szint és a vegyérték elektronok

Valence szinten egy sor energia sublevels, amelyek részt vesznek a kialakulása kémiai kötést létesíteni más atomokkai.

Úgynevezett vegyérték elektronok, található a vegyérték szinten.

PSKHE elemek vannak osztva 4 csoportokra

s-elemek. Vegyérték elektronok n s x. Két részből s az elején az egyes időszakok.

p-elemek. Vegyérték elektronok n s 2 n p x. Hat p-elemek vannak elrendezve az egyes időszakok végén (kivéve az első és a hetedik).

Előadás 2. Elektronikus konfigurációja

d-elemek. Vegyérték elektronok n s 2 (n-1) d X. Tíz d elemekre hatva formájában oldalán alcsoport kiindulva a IV és időszak közötti s- és p-elemek.

F-elemek. Vegyérték elektronok n s 2 (n-1) d 1 (n-2) f x. Tizennégy F-elemek formájában egy sor lantanidák (4 f) és az aktinidák (5 f), amelyek vannak elhelyezve a táblázat alatt.

Elektronikus társaik - olyan részecskék, amelyek jellemzik hasonló elektronikai konfigurációk, azaz, forgalmazás sublevels elektronokat.

H 1s 1 Li ... 2s 1 Na ... 3s 1 K ... 4s 1

Elektronikus társaik hasonló elektronszerkezet, így a kémiai tulajdonságai hasonlóak - ezek található a periódusos az elemek az azonos alcsoportba.

Elektronikus „hiba” (vagy elektronikus „szivárgás”)

A kvantummechanika azt jósolja, hogy a legalacsonyabb energiájú állapot, a részecske, ha minden szinten tele vannak elektronok teljesen vagy félig.

Ezért alcsoporthoz elemek króm (Cr, Mo, W, SG), és az alcsoport elemeinek réz (Cu, Ag, Au) mozgás elektronbefogásos 1 s - a d- alréteg.

24 Cr [Ar] 4s 2 3D április 24 Kr [Ar] 4s 1 3D május 29 Cu [Ar] 4s 2 3D szeptember 29 Cu [Ar] 4s 1 3d 10

Ezt a jelenséget nevezik elektronikus „hiba”, meg kell emlékezni.

Hasonló jelenség is jellemző F-elemek, de a kémia túlmutat ennek természetesen.

Megjegyezzük, hogy a p-elemek egy elektronikus hiba nem figyeltek!

Összefoglalva, arra a következtetésre juthatunk, hogy az elektronok száma az atom magok határozza meg annak összetételét és annak eloszlása ​​(E-konfigurációjú) - Set

Előadás 2. Elektronikus konfigurációja

kvantum számokat. Másfelől, az elektron konfiguráció határozza meg a kémiai tulajdonságait az elem.

Ezért nyilvánvaló, hogy tulajdonságait egyszerű anyagok és vegyületek tulajdonságait

elemek periodikus mennyiségétől függően a felelős a sejtmag

atom (sorozatszám).

Alapvető tulajdonságait atomjai elemek

1. A sugara egy atom - a távolság a mag központjától, hogy a külső energia szint. az

időszakban növekvő költség mag sugara csökken atom; a csoport,

Ezzel szemben, mivel a száma energiaszintek az atom sugara növekszik.

Ezért, a sorozat O 2-. F -. Ne, Na +. Mg 2+ - részecske sugara csökken, bár a konfiguráció megegyezik 1s 2s 2 2 2p 6.

A nem-fémek jelzik kovalens sugarak fém - egy fémes sugár ionok - egy ionos sugara.

2. Az ionizációs potenciál - ez az az energia, kell fordítani a szakadék a atom 1

elektron. Elve szerint a minimális energia, elsősorban jön le az utolsó, hogy töltse elektron (az s és p-elemek) és a külső elektron energia szinten (a D és F-elemek)

Ebben az időszakban a növekedés, mint a nukleáris töltés növeli ionizációs potenciál - elején egy időszak egy alkálifém alacsony ionizációs potenciálja, a végén - az inert gáz. Abban a csoportban, az ionizációs potenciál gyengítik.

Az ionizációs energia, eV

Előadás 2. Elektronikus konfigurációja

3. elektronaffinitás - az energia szabadul fel, amikor csatlakozik egy atom az elektron, azaz a kialakulását az anion.

4. Elektronegativitás (EO) - a képességét, az atomok, hogy vonzzák a elektron sűrűség. Ezzel szemben az ionizációs potenciál, amelynek van egy specifikus mért fizikai mennyiség EO - olyan mennyiség, ami csak akkor lehet számítani. azt nem lehet mérni. Más szóval, az emberek jöttek fel az EA, mert ez segíthet megmagyarázni bizonyos jelenségeket.

A mi oktatási célokra megkövetelik a magas minőségű érdekében változások

elektronegativitási: F> O> N> Cl> ...> H> ...> fémek.

EO - a képességét, egy atom, hogy elmozdulás az elektronsűrűség maga - nyilvánvalóan,

növekszik az időszak (mivel a nukleáris töltés növeljük - a nehézségi erő, és a csökkentett elektron atomrádiusz) és, éppen ellenkezőleg, gyengül a csoportban.

Ez könnyen belátható, hogy az időszak kezdődik töltésű fém

és végződik jellemző nemfémes VII csoportok (inert gázokat nem veszik figyelembe), a változás mértéke a EA időszakban megelőzve a csoport.

Előadás 2. Elektronikus konfigurációja

5. Az oxidációs állapot - kondicionált töltés atom egy kémiai vegyület,

számított közelítése, hogy az összes kötés nem képződik ionokkal. A minimális mértékű oxidációt határozza meg, hogy hány elektron atom tudja fogadni