Innhold

• Fremgangsmåte
• Råd

Elektronkonfigurasjon av et atom er en serie med tall som representerer elektronorbitalene. Elektronobitaner er de romlige områdene i forskjellige former som omgir atomets kjerne, der elektroner er ordnet på en ordnet måte. Gjennom elektronkonfigurasjon kan du raskt bestemme hvor mange elektronorbitaler som er i atomet, og antall elektroner i hver bane. Når du forstår de grunnleggende prinsippene for elektronkonfigurasjon, vil du kunne skrive din egen elektronkonfigurasjon og være i stand til å gjøre kjemiske tester med tillit.

Fremgangsmåte

Metode 1 av 2: Bestem antall elektroner ved hjelp av et kjemisk periodisk system

1. 

   Finn atomnummeret til atomet. Hvert atom har et bestemt antall elektroner assosiert med seg. Finn elementet i det periodiske systemet. Atomtallet er et positivt heltall som starter ved 1 (for hydrogen) og øker med 1 for hvert atom deretter. Atomtallet er antall protoner til atomet - så det er også antall elektroner til atomet i jordtilstanden.
2. Bestem atomens ladning. Et elektrisk nøytralt atom har riktig antall elektroner som vist på det periodiske systemet. Imidlertid vil et atom med en ladning ha mer eller mindre elektroner basert på ladningsstørrelsen. Hvis du jobber med atomer med en ladning, kan du legge til eller trekke tilsvarende antall elektroner: legg til et elektron for hver negativ ladning og trekk ett elektron for hver positiv ladning.
   • For eksempel vil et natriumatom med en ladning på +1 ha et elektron fjernet fra basisatomnummeret 11. Derfor vil natriumatomet ha totalt 10 elektroner.
3. Husk den grunnleggende banelisten. Når et atom mottar elektroner, vil disse elektronene ordnes i orbitaler i en bestemt rekkefølge. Når elektronene fyller orbitaler, er antall elektroner i hver bane jevnt. Vi har følgende orbitaler:
   • Obitan s (hvilket som helst tall med et "s" bak i elektronkonfigurasjonen) har bare en bane, og følg Prinsippet bortsett fra PauliHver bane inneholder maksimalt 2 elektroner, så hver bane inneholder bare 2 elektroner.
   • Obitan s har 3 orbitaler, slik at den kan romme opptil 6 elektroner.
   • Obitan d har 5 orbitaler, slik at den kan romme opptil 10 elektroner.
   • Obitan f har 7 orbitaler, så kan holde opptil 14 elektroner. Husk ordenenes orden i henhold til følgende fengende setning:
     Spå Paggressiv Duh FGreit Gnummen HBeklager ÍKJeg kommer.
     
     For atomer med flere elektroner fortsetter orbitaler å bli skrevet alfabetisk etter bokstaven k, og utelater tegnene som ble brukt.
4. Forstå elektronkonfigurasjon. Elektronkonfigurasjoner er skrevet for å tydelig vise antall elektroner i atomet, samt antall elektroner i hver bane. Hver bane er skrevet i en bestemt rekkefølge, med antall elektroner i hver bane skrevet over høyre for bane navnet. Til slutt er elektronkonfigurasjonen en sekvens som består av navnene på orbitalene og antall elektroner som er skrevet ovenfor til høyre for dem.
   • Følgende eksempel er en enkel elektronkonfigurasjon: 1s 2s 2p. Denne konfigurasjonen viser at det er to elektroner i 1s-orbitalen, to elektroner i 2s-orbitalen og seks elektroner i 2p-orbitalen. 2 + 2 + 6 = 10 elektroner (totalt). Denne elektronkonfigurasjonen er for et elektrisk nøytralt neonatom (neons atomnummer er 10).
5. Husk rekkefølgen av orbitaler. Vær oppmerksom på at orbitalene er nummerert i henhold til elektronklassen, men er energisk ordnet. For eksempel er 4s orbital mettet med en lavere energi (eller mer holdbar) enn den mettede eller umettede 3d orbitalen, så 4s subklassen skrives først. Når du vet orbitalenes rekkefølge, kan du ordne elektronene i dem i henhold til antall elektroner i atomet. Rekkefølgen for plassering av elektroner i orbitaler er som følger: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
   • Elektronkonfigurasjonen til et atom med hver elektronfylt bane skrives slik: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • Merk at hvis alle lagene er fylt, er den ovennevnte elektronkonfigurasjonen den til Og (Oganesson), 118, som er det høyeste nummererte atomet i det periodiske systemet - som inneholder alle nåværende kjente elektronlag for med et elektrisk nøytralt atom.
6. Sorter elektroner i orbitaler i henhold til antall elektroner i atomet. Hvis du for eksempel vil skrive elektronkonfigurasjonen til det elektrisk nøytrale kalsiumatomet, er det første du må gjøre å finne atomnummeret på det periodiske systemet. Atomtallet på kalsium er 20, så vi vil skrive konfigurasjonen til et atom med 20 elektroner i rekkefølgen ovenfor.
   • Sett elektronene dine i orbitaler i rekkefølgen ovenfor til du har nådd 20 elektroner. Obitan 1s får to elektroner, 2s får to, 2p får seks, 3s får to, 3p får seks, og 4s får to (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20). Derfor er elektronkonfigurasjonen av kalsium: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • Merk: Energinivået endres når elektronlaget øker. For eksempel når du skriver til 4. energinivå, blir 4s-underklassen skrevet først, seinere til 3d. Etter å ha skrevet det fjerde energinivået, vil du gå videre til det femte nivået og starte lagdelingen på nytt. Dette skjer bare etter 3. energinivå.
7. Bruk periodisk tabell som en visuell snarvei. Du har kanskje lagt merke til at formen til det periodiske systemet tilsvarer rekkefølgen av orbitaler i elektronkonfigurasjonen. For eksempel slutter atomer i den andre kolonnen fra venstre til høyre alltid på "s", atomer helt til høyre i den midterste delen slutter alltid på "d" osv. Bruk periodisk tabell til å skrive strukturer. figur - rekkefølgen elektronene plasseres i orbitaler vil tilsvare posisjonene som vises på det periodiske systemet. Se nedenfor:
   • De to venstre kolonnene er atomer hvis elektronkonfigurasjon ender i s orbital, den høyre delen av det periodiske systemet er atomer med en elektronkonfigurasjon som slutter i p orbitalen, den midterste delen er atomer som ender i s orbital. d, og under er atomene som ender i f orbitalen.
   • For eksempel, når du skriver en elektronkonfigurasjon av elementet klor, gjør følgende argument: Dette atomet er i tredje rad (eller "periode") i det periodiske systemet. Det er også i den femte kolonnen i orbitalblokken på det periodiske systemet. Så elektronkonfigurasjonen vil ende opp ... 3p.
   • Forsiktig! D- og f-orbitalklassene i det periodiske systemet tilsvarer energinivåer som er forskjellige fra perioden. For eksempel tilsvarer den første raden i d-orbitalblokken 3d-orbitalen, selv om den er i periode 4, mens den første raden i f-orbitalen tilsvarer 4f-orbitalen, selv om den er i periode 6.
8. Lær hvordan du skriver sammenklappede elektronkonfigurasjoner. Atomer langs høyre kant av det periodiske systemet kalles sjelden gass. Disse elementene er kjemisk veldig inerte. For å forkorte måten å skrive lange elektronkonfigurasjoner på, skriv det kjemiske symbolet for den nærmeste sjeldne gassen som har færre elektroner enn atomet i firkantede parenteser, og fortsett deretter med å skrive elektronkonfigurasjonene til de neste orbitalene. . Se nedenfor:
   • For å forstå dette konseptet, skriv et eksemplets skjulte elektronkonfigurasjon. Anta at vi trenger å skrive elektronkonfigurasjonen for sinkreduksjon (atomnummer 30) gjennom en sjelden gasskonfigurasjon. Sinks fulle elektronkonfigurasjon er: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. Merk imidlertid at 1s 2s 2p 3s 3p er konfigurasjonen for den sjeldne agongassen. Bare bytt ut denne delen av sinkens elektronnotasjon med det agoniske kjemiske symbolet i hakeparenteser ().
   • Derfor er elektronkonfigurasjonen av sink kompakt 4s 3d.
   annonse

Metode 2 av 2: Bruke det periodiske systemet ADOMAH

1. 

   
   
   Utforsk det periodiske systemet ADOMAH. Denne metoden for å skrive elektronkonfigurasjon krever ikke memorering. Imidlertid krever denne metoden en omorganisert periodisk tabell, fordi i en vanlig periodisk tabell, siden fjerde rad, tilsvarer ikke antall sykluser ikke elektronlaget. Finn et ADOMAH Periodic Table, et spesielt kjemisk periodisk bord designet av forskeren Valery Tsimmerman. Du finner dette periodiske systemet på internett.
   • På det periodiske systemet ADOMAH er de horisontale radene grupper av elementer som halogener, inerte gasser, alkalimetaller, jordalkalimetaller etc. De vertikale kolonnene tilsvarer elektronlaget og kalles "trinn" (diagonale kryss). blokkene s, p, d og f) tilsvarer perioden.
   • Helium er ordnet ved siden av hydrogen fordi begge har en unik 1s-bane. De periodiske blokkene (s, p, d og f) er vist på høyre side og antall elektronlag vises ved basen. Elementnavn er skrevet i et rektangel nummerert 1 til 120. Disse tallene er de vanlige atomnumrene, som representerer det totale antallet elektroner i et elektrisk nøytralt atom.
2. Finn elementer på det periodiske systemet ADOMAH. For å skrive en elektronkonfigurasjon for et element, finn symbolet på det periodiske systemet ADOMAH og kryss av alle elementene med høyere atomnummer. Hvis du for eksempel vil skrive elektronkonfigurasjonen til eribi (68), krysser du elementene 69 til 120.
   • Legg merke til tallene 1 til 8 nederst i det periodiske systemet. Dette er antall elektronlag eller kolonner. Ikke vær oppmerksom på kolonner som bare har krysset av elementer.For eribi er de resterende kolonnene 1, 2, 3, 4, 5 og 6.
3. Telle antall orbitaler til posisjonen til atomet for å skrive konfigurasjonen. Se på bloksymbolet vist på høyre side av periodisk tabell (s, p, d og f) og se på antall kolonner som vises nederst på tabellen, uavhengig av diagonale linjer mellom blokker, del kolonner i kolonneblokker og skriv de er i orden fra bunn til topp. Ignorer kolonne-blokker som bare inneholder kryssede elementer. Skriv ned kolonneblokkene som begynner med kolonnenummeret og deretter blokk-symbolet, slik: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (i tilfelle eribi).
   • Merk: Ovennevnte elektronkonfigurasjon for Er er skrevet i stigende rekkefølge av antall elektronlag. Denne konfigurasjonen kan også skrives i rekkefølgen av å plassere elektroner i orbitaler. Følg trinnene fra topp til bunn i stedet for kolonner når du skriver kolonneblokker: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. Telle antall elektroner per bane. Tell antall elektroner som ikke er krysset av i hver kolonneblokk, tildel ett elektron per element, og skriv antall elektroner ved siden av blokk-symbolet for hver blokk-kolonne, slik: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s. I dette eksemplet er dette elektronkonfigurasjonen til eribi.
5. Gjenkjenne unormale elektronkonfigurasjoner. Det er atten vanlige unntak fra elektronkonfigurasjonen til atomer i lavest energitilstand, også kjent som grunntilstand. Sammenlignet med den generelle tommelfingerregelen, avviker de bare fra de to siste til tre elektronposisjonene. I dette tilfellet fører den faktiske elektronkonfigurasjonen til at elektronene har en lavere energitilstand enn atomets standardkonfigurasjon. De uvanlige atomer er:
   • 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); Ac (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); Pa (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) og Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
   annonse

Råd

• Når atomet er et ion, betyr det at antall protoner ikke er lik antall elektroner. Ladningen til atomet vises da i (vanligvis) øvre høyre hjørne av elementets symbol. Derfor vil et antimonatom med ladning +2 ha en elektronkonfigurasjon på 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p. Merk at 5p er endret til 5p. Vær forsiktig når konfigurasjonen til et elektrisk nøytralt atom ender i andre orbitaler enn s og p. Når elektroner er fjernet, kan du bare ta elektroner fra valensorbitalene (s og p orbitaler). Så hvis en konfigurasjon slutter på 4s 3d, og atomet har en ladning på +2, endres konfigurasjonen til 4s 3d. Vi ser 3dkonstant, men bare elektroner i bane fjernes.
• Alle atomer har en tendens til å gå tilbake til en stabil tilstand, og den mest stabile elektronkonfigurasjonen vil ha nok s og p-orbitaler (s2 og p6). Disse sjeldne gassene har denne elektronkonfigurasjonen, og det er derfor de sjelden deltar i reaksjoner og er på høyre side av det periodiske systemet. Så hvis en konfigurasjon slutter ved 3p, trenger den bare å legge til to flere elektroner for å bli stabile (å gi bort seks elektroner, inkludert de i s orbital, vil kreve mer energi, så å gi bort fire elektroner vil være enkelt. lettere). Hvis en konfigurasjon slutter ved 4d, trenger den bare å gi bort tre elektroner for å nå en stabil tilstand. På samme måte er de nye underklassene som mottar halvparten av elektronene (s1, p3, d5 ..) mer stabile, f.eks. P4 eller p2, men s2 og p6 vil være enda mer stabile.
• Du kan også bruke valenselektronkonfigurasjonen til å skrive elektronkonfigurasjonen til et element, som er de siste s- og p-orbitalene. Derfor er valenskonfigurasjonen til et antimonatom for et antimon 5s 5p.
• Ioner ser ikke slik ut fordi de er mye mer holdbare. Hopp over de to trinnene ovenfor i denne artikkelen og arbeid på samme måte, avhengig av hvor du starter og hvor mange eller færre elektroner du har.
• For å finne atomnummeret fra elektronkonfigurasjonen, legg til alle tallene som følger bokstavene (s, p, d og f). Dette er bare riktig hvis det er et nøytralt atom, hvis det er et ion, så kan du ikke bruke denne metoden. I stedet må du legge til eller trekke fra antallet elektroner du tar inn eller gir bort.
• Nummeret som følger brevet, må skrives i øvre høyre hjørne, du må ikke skrive feil når du tar testen.
• Det er to forskjellige måter å skrive elektronkonfigurasjoner på. Du kan skrive i stigende rekkefølge av elektronlaget, eller i den rekkefølgen elektronene plasseres i orbitaler, som vist for eribi-atomet.
• Det er tilfeller der et elektron må "presses opp". Det er når en bane bare har ett elektron som mangler for å ha halvparten av eller alle elektronene, så må du ta et elektron fra nærmeste s- eller p-bane for å overføre det til bane som trenger det elektronet.
• Vi kan ikke si at "energifraksjonsstabiliteten" i underklassen mottar halvparten av elektronene. Det er en forenkling. Årsaken til det stabile energinivået til den nye underklassen som mottar "halvparten av antall elektroner" er at hver bane bare har ett enkelt elektron, så elektron-elektron-frastøtingen minimeres.