Seperti apa rumus elektronik dalam kimia. Representasi grafis dari rumus senyawa anorganik

Susunan elektron pada kulit atau level energi dicatat menggunakan rumus elektronik dari unsur kimia. Rumus atau konfigurasi elektronik membantu merepresentasikan struktur atom suatu unsur.

Struktur atom

Atom dari semua elemen terdiri dari inti yang bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif, yang terletak di sekitar inti.

Elektron berada pada tingkat energi yang berbeda. Semakin jauh elektron dari inti, semakin banyak energi yang dimilikinya. Besar kecilnya tingkat energi ditentukan oleh besarnya orbital atom atau awan orbital. Ini adalah ruang tempat elektron bergerak.

Angka: 1. Struktur umum atom.

Orbital dapat memiliki konfigurasi geometris yang berbeda:

• orbital s - bulat;
• orbital p, d dan f - Berbentuk halter, berbaring di bidang yang berbeda.

Pada tingkat energi pertama atom apa pun selalu ada orbital s dengan dua elektron (pengecualiannya adalah hidrogen). Mulai dari level kedua, orbital s dan p berada pada level yang sama.

Angka: 2. orbital s-, p-, d dan f.

Orbital ada terlepas dari keberadaan elektron di atasnya dan dapat diisi atau kosong.

Penulisan rumus

Konfigurasi elektronik atom unsur kimia ditulis menurut prinsip berikut:

• setiap tingkat energi sesuai dengan nomor urut yang dilambangkan dengan angka Arab;
• nomor tersebut diikuti dengan huruf yang mewakili orbital;
• superskrip ditulis di atas huruf tersebut, sesuai dengan jumlah elektron di orbital.

Contoh rekaman:

Konfigurasi elektronik atom adalah representasi numerik dari orbital elektronnya. Orbital elektronik adalah daerah dengan berbagai bentuk yang terletak di sekitar inti atom tempat elektron kemungkinan besar ditemukan secara matematis. Konfigurasi elektronik membantu dengan cepat dan mudah memberi tahu pembaca berapa banyak orbital elektron yang dimiliki sebuah atom, serta menentukan jumlah elektron di setiap orbital. Setelah membaca artikel ini, Anda akan menguasai metode menghasilkan konfigurasi elektronik.

Langkah

Distribusi elektron menggunakan sistem periodik D. I. Mendeleev

Temukan nomor atom Anda. Setiap atom memiliki sejumlah elektron yang terkait dengannya. Temukan simbol atom Anda di tabel periodik. Nomor atom adalah bilangan bulat positif yang dimulai dari 1 (untuk hidrogen) dan bertambah satu untuk setiap atom berikutnya. Nomor atom adalah jumlah proton dalam atom, dan oleh karena itu juga merupakan jumlah elektron dalam atom dengan muatan nol.

Tentukan muatan atom. Atom netral akan memiliki jumlah elektron yang sama seperti yang ditunjukkan pada tabel periodik. Namun, atom bermuatan akan memiliki lebih banyak atau lebih sedikit elektron, tergantung pada jumlah muatannya. Jika Anda mengerjakan atom bermuatan, tambahkan atau kurangi elektron sebagai berikut: tambahkan satu elektron untuk setiap muatan negatif dan kurangi satu untuk setiap muatan positif.

• Misalnya, atom natrium dengan muatan -1 akan memiliki elektron ekstra sebagai tambahan ke nomor atom dasarnya 11. Dengan kata lain, total atom akan memiliki 12 elektron.
• Jika kita berbicara tentang atom natrium dengan muatan +1, satu elektron harus dikurangi dari nomor atom basa 11. Jadi, atom akan memiliki 10 elektron.

1. Ingat daftar dasar orbital. Ketika jumlah elektron bertambah, mereka mengisi berbagai sublevel kulit elektron atom dalam urutan tertentu. Setiap sublevel kulit elektron, jika diisi, mengandung elektron dalam jumlah genap. Sublevel berikut tersedia:

   Pahami catatan konfigurasi elektronik. Konfigurasi elektronik dicatat untuk secara jelas mencerminkan jumlah elektron di setiap orbital. Orbit ditulis secara berurutan, dengan jumlah atom di setiap orbital superskripsinya di sebelah kanan nama orbital. Konfigurasi elektronik lengkap mengambil bentuk urutan sub-level sebutan dan superskrip.

   • Misalnya, konfigurasi elektronik paling sederhana: 1s 2 2s 2 2p 6. Konfigurasi ini menunjukkan bahwa ada dua elektron pada sublevel 1s, dua elektron pada sublevel 2s, dan enam elektron pada sublevel 2p. 2 + 2 + 6 \u003d 10 elektron secara total. Ini adalah konfigurasi elektronik dari atom neon netral (nomor atom neon adalah 10).

2. Ingat urutan orbitalnya. Ingatlah bahwa orbital elektron diberi nomor dalam urutan menaik dari nomor kulit elektron, tetapi dalam urutan energi menaik. Misalnya, orbital 4s 2 yang terisi kurang energik (atau kurang bergerak) dibandingkan 3d 10 yang terisi sebagian atau terisi, sehingga orbital 4s dicatat terlebih dahulu. Setelah Anda mengetahui urutan orbitalnya, Anda dapat dengan mudah mengisinya sesuai dengan jumlah elektron dalam atom. Urutan pengisian orbital adalah sebagai berikut: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

   • Konfigurasi elektronik sebuah atom yang semua orbitalnya terisi akan berbentuk sebagai berikut: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6
   • Perhatikan bahwa entri di atas, ketika semua orbital terisi, adalah konfigurasi elektronik dari unsur Uuo (ununoctium) 118, atom bernomor tertinggi dalam tabel periodik. Oleh karena itu, konfigurasi elektronik ini berisi semua sublevel elektronik yang diketahui saat ini dari atom bermuatan netral.

3. Isi orbital sesuai dengan jumlah elektron di atom Anda. Misalnya, jika kita ingin menuliskan konfigurasi elektronik dari sebuah atom kalsium netral, kita harus memulai dengan mencari nomor atomnya pada tabel periodik. Nomor atomnya adalah 20, jadi kita akan menulis konfigurasi atom dengan 20 elektron sesuai dengan urutan di atas.

   • Isi orbital dalam urutan di atas hingga Anda mencapai elektron kedua puluh. Orbital 1s pertama akan memiliki dua elektron, orbital 2s juga akan memiliki dua, 2p - enam, 3s - dua, 3p - 6, dan 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 \u003d 20 .) Dengan kata lain, konfigurasi elektronik kalsium adalah: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2.
   • Perhatikan bahwa orbital dalam urutan energi menaik. Misalnya, jika Anda siap untuk pergi ke tingkat energi ke-4, tuliskan terlebih dahulu orbital 4s, dan kemudian 3d. Setelah tingkat energi keempat, Anda pergi ke tingkat energi kelima, di mana urutan yang sama diulangi. Ini terjadi hanya setelah tingkat energi ketiga.

4. Gunakan tabel periodik sebagai petunjuk visual. Anda mungkin sudah memperhatikan bahwa bentuk tabel periodik sesuai dengan urutan sublevel elektronik dalam konfigurasi elektronik. Misalnya atom pada kolom kedua dari kiri selalu diakhiri dengan "s 2", sedangkan atom di tepi kanan bagian tengah yang tipis selalu diakhiri dengan "d 10", dan seterusnya. Gunakan tabel periodik sebagai panduan visual untuk menulis konfigurasi - karena urutan yang Anda tambahkan ke orbital sesuai dengan posisi Anda dalam tabel. Lihat di bawah:

   • Secara khusus, dua kolom paling kiri berisi atom yang konfigurasi elektroniknya diakhiri dengan orbital s, blok kanan tabel berisi atom yang konfigurasinya diakhiri dengan orbital p, dan di bagian bawah, atom diakhiri dengan orbital f.
   • Misalnya, saat Anda menuliskan konfigurasi elektronik klorin, pikirkan seperti ini: "Atom ini terletak di baris ketiga (atau" periode ") tabel periodik. Juga terletak di grup kelima blok orbital p sistem periodik. Oleh karena itu, konfigurasi elektroniknya akan diakhiri. ..3p 5
   • Harap diperhatikan: unsur-unsur di wilayah orbital d dan f tabel dicirikan oleh tingkat energi yang tidak sesuai dengan periode di mana mereka berada. Misalnya, baris pertama blok unsur-unsur dengan orbital-d bersesuaian dengan orbital 3d, meskipun terletak pada periode ke-4, dan baris pertama dari unsur-unsur dengan orbital-f sesuai dengan orbital 4f, meskipun faktanya orbital tersebut berada pada periode ke-6.

5. Pelajari cara cepat untuk menulis konfigurasi elektronik yang panjang. Atom-atom di tepi kanan tabel periodik disebut gas mulia. Unsur-unsur ini secara kimiawi sangat stabil. Untuk mempersingkat proses penulisan konfigurasi elektronik panjang, cukup tulis dalam tanda kurung siku simbol kimia gas mulia terdekat dengan elektron lebih sedikit dari atom Anda, lalu lanjutkan menulis konfigurasi elektronik tingkat orbital berikutnya. Lihat di bawah:

   • Untuk memahami konsep ini, akan sangat membantu untuk menulis contoh konfigurasi. Mari tuliskan konfigurasi seng (nomor atom 30) menggunakan singkatan gas mulia. Konfigurasi lengkap seng terlihat seperti ini: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10. Namun, kita melihat bahwa 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 adalah konfigurasi elektronik dari argon, gas mulia. Ganti saja bagian dari konfigurasi elektronik seng dengan simbol kimia argon dalam tanda kurung siku (.)
   • Jadi, konfigurasi elektronik seng, yang ditulis dalam bentuk singkatan, adalah: 4s 2 3d 10.
   • Perhatikan bahwa jika Anda menulis konfigurasi elektronik gas mulia, katakanlah argon, Anda tidak dapat menulisnya! Penting untuk menggunakan reduksi gas mulia yang menghadap elemen ini; untuk argon akan menjadi neon ().

   Menggunakan tabel periodik ADOMAH

   1. Pelajari tabel periodik ADOMAH. Metode pencatatan konfigurasi elektronik ini tidak memerlukan penghafalan, namun metode ini memerlukan tabel periodik yang direvisi, karena dalam tabel periodik tradisional, mulai dari periode keempat, nomor periode tidak sesuai dengan kulit elektron. Temukan tabel periodik ADOMAH - tipe khusus dari tabel periodik yang dikembangkan oleh ilmuwan Valery Zimmerman. Sangat mudah untuk menemukannya dengan pencarian internet yang singkat.

      • Dalam tabel periodik ADOMAH, baris horizontal mewakili kelompok unsur seperti halogen, gas inert, logam alkali, logam alkali tanah, dll. Kolom vertikal berhubungan dengan level elektronik, dan yang disebut "cascades" (garis diagonal yang menghubungkan blok s, p, d dan f) berhubungan dengan periode.
      • Helium dipindahkan ke hidrogen karena kedua elemen ini memiliki orbital 1s. Blok periode (s, p, d dan f) ditampilkan di sisi kanan, dan nomor level ditampilkan di bagian bawah. Unsur-unsur ditampilkan dalam persegi panjang bernomor 1 sampai 120. Nomor-nomor ini adalah nomor atom umum yang mewakili jumlah total elektron dalam atom netral.

   2. Temukan atom Anda di tabel ADOMAH. Untuk mencatat konfigurasi elektronik suatu unsur, cari simbolnya pada tabel periodik ADOMAH dan coret semua unsur dengan nomor atom yang lebih tinggi. Misalnya, jika Anda perlu menuliskan konfigurasi elektronik erbium (68), coret semua elemen dari 69 menjadi 120.

      • Catat angka 1 sampai 8 di bagian bawah tabel. Ini adalah nomor level elektronik, atau nomor kolom. Abaikan kolom yang hanya berisi item yang dicoret. Untuk erbium, kolom nomor 1,2,3,4,5 dan 6 tetap.

   3. Hitung sublevel orbital ke elemen Anda. Melihat simbol blok yang ditunjukkan di sebelah kanan tabel (s, p, d, dan f) dan nomor kolom yang ditunjukkan di bagian bawah, abaikan garis diagonal antara balok dan pisahkan kolom menjadi blok kolom, daftarkan mereka secara berurutan dari bawah ke atas. Sekali lagi, abaikan kotak dengan semua elemen yang dicoret. Tuliskan balok kolom, dimulai dengan nomor kolom diikuti dengan simbol balok, sebagai berikut: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (untuk erbium).

      • Catatan: Konfigurasi elektronik Er di atas ditulis dalam urutan naik dari nomor sublevel elektronik. Itu juga dapat ditulis dalam urutan pengisian orbital. Untuk melakukan ini, ikuti kaskade dari bawah ke atas, dan tidak di sepanjang kolom saat Anda menulis blok kolom: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12.

   4. Hitung elektron untuk setiap sublevel elektronik. Hitung unsur-unsur di setiap balok-kolom yang tidak dicoret, tempelkan satu elektron dari setiap unsur, dan tuliskan nomornya di sebelah simbol balok untuk setiap balok-kolom sebagai berikut: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2. Dalam contoh kami, ini adalah konfigurasi elektronik erbium.

   5. Pertimbangkan konfigurasi elektronik yang salah. Ada delapan belas pengecualian umum yang terkait dengan konfigurasi elektronik atom dalam keadaan energi terendah, yang juga disebut keadaan energi dasar. Mereka tidak mematuhi aturan umum hanya pada dua atau tiga posisi terakhir yang ditempati oleh elektron. Dalam hal ini, konfigurasi elektronik yang sebenarnya mengasumsikan bahwa elektron berada dalam keadaan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan konfigurasi standar atom. Atom pengecualian meliputi:

      • Kr(..., 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) dan Cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • Untuk mencari nomor atom ketika ditulis dalam bentuk konfigurasi elektronik, cukup jumlahkan semua nomor yang mengikuti huruf (s, p, d, dan f). Ini hanya berfungsi untuk atom netral, jika Anda berurusan dengan ion, maka tidak ada yang berfungsi - Anda harus menambah atau mengurangi jumlah elektron tambahan atau yang hilang.
   • Angka setelah surat tersebut superskrip, jangan salah cek.
   • Tidak ada sublevel "stabilitas setengah terisi". Ini adalah penyederhanaan. Stabilitas yang terkait dengan sublevel "terisi setengah" disebabkan oleh fakta bahwa setiap orbital ditempati oleh satu elektron, sehingga tolakan antar elektron diminimalkan.
   • Setiap atom cenderung dalam keadaan stabil, dan konfigurasi yang paling stabil telah mengisi sublevel s dan p (s2 dan p6). Gas mulia memiliki konfigurasi seperti itu, oleh karena itu gas jarang masuk ke dalam reaksi dan terletak di sebelah kanan dalam tabel periodik. Oleh karena itu, jika konfigurasi berakhir pada 3p 4, maka dibutuhkan dua elektron untuk mencapai keadaan stabil (untuk kehilangan enam, termasuk elektron pada sublevel-s, dibutuhkan lebih banyak energi, sehingga lebih mudah kehilangan empat elektron). Dan jika konfigurasi berakhir pada 4d 3, maka perlu kehilangan tiga elektron untuk mencapai keadaan stabil. Selain itu, sublevel yang terisi setengah (s1, p3, d5 ..) lebih stabil daripada, misalnya, p4 atau p2; namun, s2 dan p6 akan menjadi lebih stabil.
   • Jika Anda berurusan dengan ion, itu berarti jumlah proton tidak sama dengan jumlah elektron. Muatan atom dalam hal ini akan digambarkan di kanan atas (biasanya) simbol kimia. Oleh karena itu, atom antimon dengan muatan +2 memiliki konfigurasi elektronik 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1. Perhatikan bahwa 5p 3 telah berubah menjadi 5p 1. Berhati-hatilah saat konfigurasi atom netral berakhir pada sublevel selain s dan p. Saat Anda mengambil elektron, Anda hanya dapat mengambilnya dari orbital valensi (orbital s dan p). Oleh karena itu, jika konfigurasi berakhir pada 4s 2 3d 7 dan atom mendapat muatan +2, maka konfigurasi akan berakhir pada 4s 0 3d 7. Harap dicatat bahwa 3d 7 tidak berubah, bukannya kehilangan elektron orbital s.
   • Ada beberapa kondisi ketika elektron dipaksa untuk "pergi ke tingkat energi yang lebih tinggi". Jika sublevel kekurangan satu elektron untuk mengisi setengah atau penuh, ambil satu elektron dari sublevel s atau p terdekat dan pindahkan ke sublevel yang membutuhkan elektron.
   • Ada dua opsi untuk merekam konfigurasi elektronik. Mereka dapat ditulis dalam urutan menaik dari nomor tingkat energi atau dalam urutan pengisian orbital elektron, seperti yang ditunjukkan di atas untuk erbium.
   • Anda juga dapat menuliskan konfigurasi elektronik suatu elemen dengan hanya menuliskan konfigurasi valensi, yang merupakan sublevel s dan p terakhir. Dengan demikian, konfigurasi valensi antimon akan berbentuk 5s 2 5p 3.
   • Yunus tidak sama. Jauh lebih sulit dengan mereka. Lewati dua level dan ikuti pola yang sama tergantung di mana Anda memulai dan seberapa besar jumlah elektronnya.

Disebut catatan yang mencerminkan distribusi elektron dalam atom unsur kimia menurut tingkat energi dan sublevel konfigurasi elektronik atom ini. Dalam keadaan dasar (tidak tereksitasi) atom, semua elektron memenuhi prinsip energi minimum. Ini berarti sublevel diisi terlebih dahulu, yang:

1) Bilangan kuantum utama n minimal;

2) Di dalam level, s-sublevel diisi terlebih dahulu, kemudian p- dan baru kemudian d- (l minimal);

3) Pengisian dilakukan agar (n + l) minimal (aturan Klechkovsky);

4) Dalam satu sublevel, elektron ditempatkan sedemikian rupa sehingga putaran totalnya maksimal, mis. mengandung jumlah elektron tak berpasangan terbesar (aturan Gund).

5) Saat mengisi orbital atom elektronik, prinsip Pauli terpenuhi. Konsekuensinya adalah bahwa tingkat energi dengan bilangan n dapat dimiliki oleh tidak lebih dari 2n 2 elektron yang terletak pada n 2 sublevel.

Dalam catatan rumus elektronik (atau konfigurasi) yang mencerminkan urutan ini, digit pertamanya adalah n, huruf setelahnya cocok l, dan superskrip kanan sama dengan jumlah elektron dalam keadaan ini.

sebagai contoh, cesium (Cs) berada dalam periode ke-6, 55 elektronnya (nomor seri 55) didistribusikan pada 6 tingkat energi dan sublevelnya, mengamati urutan pengisian orbital dengan elektron, kita dapatkan: 55 Cs 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 4 p 6 4 d 10 5 s 2 5 p 6 5 d 10 6 s 1

Pada gilirannya, rumus elektronik dari litium adalah 1 s 2 2 s 1 , karbon - 1 s 2 2 s 2 2 p 2 , klorin - 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 5 .

Populasi kulit elektron dapat direpresentasikan sebagai sel kuantum (kotak atau garis horizontal). Tidak seperti rumus elektronik, bukan dua, tetapi keempat bilangan kuantum digunakan di sini. Dapat dilihat bahwa energi elektron dalam atom banyak elektron didefinisikan sebagai bilangan kuantum ndan l; elektron berbeda nilainya m lSedangkan untuk pasangan elektron hanya spin yang berbeda. Sel bebas dalam contoh kami berarti gratis p-orbitals, yang dapat ditempati oleh elektron ketika atom tereksitasi (Gbr. 8).

Angka: 8. Representasi grafis dari rumus elektronik boron.

Menyelidiki perubahan sifat kimia unsur tergantung pada nilai massa atom relatifnya (berat atom), D.I Mendeleev pada tahun 1869 menemukan hukum periodisitas properti ini: " Sifat-sifat unsur, dan oleh karena itu, sifat-sifat benda sederhana dan kompleks yang dibentuknya, secara berkala bergantung pada berat atom unsur-unsur tersebut.". Karena sifat kimianya disebabkan oleh struktur kulit elektron atom, sistem periodik Mendeleev - ini adalah klasifikasi alami unsur menurut struktur elektronik atomnya (Lampiran 4). Dasar paling sederhana untuk klasifikasi ini adalah jumlah elektron dalam atom netral, yang sama dengan muatan inti. Tetapi dengan pembentukan ikatan kimia, elektron dapat didistribusikan kembali di antara atom, dan muatan inti tetap tidak berubah, oleh karena itu, rumusan modern hukum periodik mengatakan: "Sifat-sifat unsur secara berkala bergantung pada muatan inti atomnya".

Keadaan ini tercermin dalam sistem periodik berupa baris horizontal dan vertikal - titik dan kelompok.

Titik - baris horizontal dengan jumlah level elektronik yang sama, nomor periode bertepatan dengan nilai bilangan kuantum utama n tingkat luar (lapisan); ada tujuh periode seperti itu dalam sistem periodik. Periode kedua dan selanjutnya dimulai dengan unsur alkali ( ns 1) dan diakhiri dengan gas mulia ( ns 2 np 6).

Sistem periodik secara vertikal dibagi menjadi delapan kelompok, yang dibagi menjadi utama - A yang terdiri dari s- dan p-elemen, dan sisi - B-subkelompok mengandung d-elemen. Subkelompok III B, kecuali d-elemen, berisi 14 4 f- dan 5 f-elemen (keluarga 4 f-lanthanoid dan 5 f-aktinoid). Subkelompok utama mengandung jumlah elektron yang sama pada lapisan elektron terluar, yang sama dengan nomor golongannya. Dalam subkelompok utama, elektron valensi (elektron yang mampu membentuk ikatan kimia) berada di s- dan p-orbitals dari tingkat energi eksternal, di samping - di s-orbital dari eksternal dan d-orbitals dari lapisan pra-luar. Untuk felemen valensi adalah ( n – 2)f- (n – 1)d- dan ns-elektron. Kesamaan elemen dalam setiap kelompok merupakan pola terpenting dalam tabel periodik. Selain itu, perlu diperhatikan keteraturan seperti kesamaan diagonal berpasangan elemen Li dan Mg, Be dan Al, B dan Si, dll. Keteraturan ini disebabkan oleh kecenderungan sifat yang berubah secara vertikal (dalam kelompok) dan perubahannya secara horizontal (dalam periode).

Struktur kulit elektron atom suatu unsur berubah secara berkala dengan bertambahnya nomor seri unsur tersebut, di satu sisi, dan, di sisi lain, sifat-sifatnya ditentukan oleh struktur kulit elektron dan, oleh karena itu, secara berkala bergantung pada muatan inti atom.

Periodisitas karakteristik atom

Sifat periodik perubahan sifat kimia atom unsur bergantung padanya perubahan jari-jari atom dan ion.

Posisi kerapatan maksimum utama kulit elektron terluar diambil sebagai jari-jari atom bebas. Inilah yang disebut radius orbit ... Jika kita mempertimbangkan nilai relatif jari-jari atom, maka mudah untuk menemukan periodisitas ketergantungannya pada nomor elemen.

Dalam periode jari-jari atom orbital dengan meningkatnya muatan inti Z secara umum, mereka menurun secara monoton karena peningkatan derajat interaksi elektron eksternal dengan nukleus. Dalam subkelompok jari-jari terutama meningkat karena peningkatan jumlah kulit elektron.

Memiliki s- dan p-elemen, perubahan jari-jari, baik dalam periode dan subkelompok, lebih jelas daripada di d- dan f-elemen, sejak d- dan f-elektron internal. Mengurangi jari-jari d- dan elemen f dalam periode disebut d - danf -kompresi... Konsekuensi f-kompresi adalah jari-jari atom dari analog elektronik d-elemen periode kelima dan keenam secara praktis sama.

Unsur-unsur ini disebut unsur kembar karena kedekatan sifat-sifatnya.

Pembentukan ion menyebabkan perubahan jari-jari ion dibandingkan dengan atom. Dalam hal ini, jari-jari kation selalu lebih kecil, dan jari-jari anion selalu lebih besar dari jari-jari atom yang sesuai.

Sifat atom dianggap sebagai kemampuan memberi atau menerima elektron karena kecenderungan atom untuk memperoleh konfigurasi elektronik yang stabil, mirip dengan gas inert. Sifat logam dianggap sebagai kemampuan atom unsur untuk menyumbangkan elektron dan menunjukkan sifat pereduksi, dan sifat non-logam - untuk mengikat elektron dan menunjukkan sifat pengoksidasi.

Energi ionisasi atom saya disebut energi yang dibutuhkan untuk mentransfer atom netral menjadi ion bermuatan positif. Nilainya bergantung pada besarnya muatan inti, jari-jari atom, dan interaksi antar elektron. Energi ionisasi dinyatakan dalam kJ ∙ mol –1 atau eV. Untuk penelitian kimia, yang terpenting adalah potensi ionisasiurutan pertama adalah energi yang digunakan untuk menghilangkan elektron terikat lemah dari atom dalam keadaan tidak tereksitasi.

E oh - e - \u003d E +, saya 1 - potensi ionisasi pertama;

E + - e - \u003d E 2+, saya 2 - potensi ionisasi kedua, dll. saya 1 < saya 2 < saya 3 < saya 4 ...

Energi ionisasi menentukan sifat dan kekuatan ikatan kimia, dan restoratifsifat elemen (Tabel 28).

Algoritma untuk menyusun rumus elektronik untuk suatu elemen:

1. Tentukan jumlah elektron dalam atom menggunakan Tabel Periodik Unsur Kimia D.I. Mendeleev.

2. Dengan jumlah periode di mana elemen tersebut berada, tentukan jumlah tingkat energi; jumlah elektron pada level elektronik terakhir sesuai dengan nomor golongannya.

3. Bagilah level-level tersebut menjadi sublevel dan orbital dan isi dengan elektron sesuai dengan aturan pengisian orbital:

Harus diingat bahwa ada maksimal 2 elektron pada level pertama. 1 dtk 2, pada detik - maksimal 8 (dua sdan enam r: 2s 2 2p 6), pada ketiga - maksimal 18 (dua s, enam pdan sepuluh d: 3s 2 3p 6 3d 10).

• Nomor Kuantum Utama n harus minimal.
• Pertama diisi s-sublevel lalu p-, d- b f-sublevel.
• Elektron mengisi orbital dengan urutan peningkatan energi orbital (aturan Klechkovsky).
• Dalam sublevel, elektron pertama-tama menempati orbital bebas satu per satu, dan baru kemudian membentuk pasangan (aturan Hund).
• Tidak boleh ada lebih dari dua elektron dalam satu orbital (prinsip Pauli).

Contoh.

1. Mari kita buat rumus elektronik nitrogen. Dalam tabel periodik, nitrogen ada di nomor 7.

2. Mari kita buat rumus elektronik dari argon. Argon ada di nomor 18 pada tabel periodik.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6.

3. Mari kita buat rumus elektronik kromium. Dalam tabel periodik, kromium ada di nomor 24.

1s 2 2 d 2 2p 6 3 d 2 3p 6 4 d 1 3d 5

Diagram energi seng.

4. Mari kita buat rumus elektronik seng. Pada tabel periodik, seng ada di angka 30.

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10

Perhatikan bahwa bagian dari rumus elektronik, yaitu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6, adalah rumus elektronik dari argon.

Rumus elektronik seng dapat direpresentasikan sebagai.

Tugas menyusun rumus elektronik suatu unsur kimia bukanlah tugas yang mudah.

Jadi, algoritme untuk menyusun rumus elektronik elemen adalah sebagai berikut:

• Pertama, tuliskan tanda kimianya. elemen, di mana di bawah di sebelah kiri tanda kami menunjukkan nomor serinya.
• Selanjutnya, dengan jumlah periode (dari mana unsur tersebut) kita menentukan jumlah tingkat energi dan menggambar sejumlah busur di sebelah tanda unsur kimia tersebut.
• Kemudian, menurut nomor golongan, jumlah elektron di tingkat terluar, kita tuliskan di bawah busur.
• Pada tingkat pertama maksimum yang mungkin adalah 2e, di tingkat kedua sudah 8, di tingkat ketiga - sebanyak 18. Kita mulai meletakkan angka di bawah busur yang sesuai.
• Jumlah elektron pada tingkat kedua dari belakang harus dihitung sebagai berikut: jumlah elektron yang telah ditempelkan dikurangi dari bilangan urut elemen.
• Tetap mengubah sirkuit kami menjadi rumus elektronik:

Berikut rumus elektronik dari beberapa unsur kimia:

• 1. Kami menulis unsur kimia dan nomor serinya. Nomor tersebut menunjukkan jumlah elektron dalam sebuah atom.
  2. Kami menyusun formula. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengetahui jumlah level energi, dasar untuk menentukannya adalah jumlah periode elemen.
  3. Kami membagi level menjadi sub level.

  Di bawah ini Anda dapat melihat contoh cara menyusun rumus elektronik unsur kimia dengan benar.

Anda perlu menyusun rumus elektronik dari unsur-unsur kimia dengan cara ini: Anda perlu melihat jumlah unsur dalam tabel periodik, lalu mencari tahu berapa banyak elektron yang dimilikinya. Kemudian Anda perlu mengetahui jumlah level, yang sama dengan periode. Kemudian sublevel ditulis dan diisi:

Pertama-tama, Anda perlu menentukan jumlah atom menurut tabel periodik.



Untuk menyusun rumus elektronik, Anda memerlukan sistem periodik Mendeleev. Temukan unsur kimia Anda di sana dan lihat periodenya - ini akan sama dengan jumlah tingkat energi. Nomor golongan akan sesuai secara numerik dengan jumlah elektron di tingkat terakhir. Jumlah unsur secara kuantitatif sama dengan jumlah elektronnya, Anda juga perlu mengetahui dengan jelas bahwa pada tingkat pertama maksimum terdapat 2 elektron, pada tingkat kedua - 8, pada tingkat ketiga - 18.

Ini adalah sorotannya. Selain itu, di Internet (termasuk situs web kami) Anda dapat menemukan informasi dengan rumus elektronik siap pakai untuk setiap elemen, sehingga Anda dapat memeriksanya sendiri.

Penyusunan rumus elektronik unsur kimia adalah proses yang sangat sulit, Anda tidak dapat melakukannya tanpa tabel khusus, dan Anda harus menggunakan sejumlah besar rumus. Singkatnya, untuk mengompilasi, Anda harus melalui tahapan berikut:

Perlu dibuat diagram orbital, di mana akan ada konsep perbedaan antara elektron satu sama lain. Orbit dan elektron disorot dalam diagram.

Elektron diisi dalam level, dari bawah ke atas, dan memiliki beberapa sublevel.

Jadi, pertama-tama kita mencari tahu jumlah total elektron dari atom tertentu.

Kami mengisi rumus sesuai dengan skema tertentu dan menuliskannya - ini akan menjadi rumus elektronik.



Misalnya, untuk Nitrogen, rumus ini terlihat seperti ini, pertama-tama kita berurusan dengan elektron:



Dan kami menuliskan rumusnya:



Untuk mengerti prinsip penyusunan rumus elektronik suatu unsur kimia, pertama-tama Anda perlu menentukan jumlah total elektron dalam atom dengan nomor pada tabel periodik. Setelah itu, Anda perlu menentukan jumlah tingkat energi, berdasarkan jumlah periode di mana elemen tersebut berada.

Setelah itu, level-level tersebut dibagi menjadi sub-level, yang diisi dengan elektron, berdasarkan Prinsip Energi Terkecil.

Anda dapat memeriksa kebenaran alasan Anda dengan melihat, misalnya, di sini.

Setelah menyusun rumus elektronik suatu unsur kimia, Anda dapat mengetahui berapa banyak elektron dan lapisan elektronik yang ada dalam atom tertentu, serta urutan distribusinya di atas lapisan tersebut.

Untuk memulainya, kami menentukan nomor seri elemen sesuai dengan tabel periodik, itu sesuai dengan jumlah elektron. Jumlah lapisan elektron menunjukkan nomor periode, dan jumlah elektron pada lapisan terakhir atom sesuai dengan nomor golongannya.

• pertama kita mengisi sublevel-s, dan kemudian sublevel p-, d- b;
• menurut aturan Klechkovsky, elektron mengisi orbital dengan urutan peningkatan energi orbital ini;
• menurut aturan Hund, elektron dalam satu sublevel menempati orbital bebas satu per satu, dan kemudian membentuk pasangan;
• menurut prinsip Pauli, tidak lebih dari 2 elektron dalam satu orbital.

• Rumus elektronik suatu unsur kimia menunjukkan berapa banyak lapisan elektronik dan berapa banyak elektron yang terkandung dalam sebuah atom dan bagaimana mereka didistribusikan di atas lapisan tersebut.

  Untuk menyusun rumus elektronik suatu unsur kimia, Anda perlu melihat tabel periodik dan menggunakan informasi yang diperoleh untuk unsur ini. Nomor ordinal suatu unsur dalam tabel periodik sesuai dengan jumlah elektron dalam sebuah atom. Jumlah lapisan elektronik sesuai dengan jumlah periode, jumlah elektron pada lapisan elektronik terakhir sesuai dengan nomor golongan.

  Harus diingat bahwa lapisan pertama memiliki maksimum 2 elektron 1s2, lapisan kedua memiliki maksimum 8 (dua s dan enam p: 2s2 2p6), dan lapisan ketiga memiliki maksimum 18 (dua s, enam p, dan sepuluh d: 3s2 3p6 3d10).

  Misalnya, rumus elektronik karbon: С 1s2 2s2 2p2 (nomor seri 6, nomor periode 2, nomor kelompok 4).

  Rumus elektronik natrium: Na 1s2 2s2 2p6 3s1 (nomor urut 11, nomor periode 3, nomor kelompok 1).

  Untuk mengecek kebenaran penulisan rumus elektronik, Anda dapat melihat di website www.alhimikov.net.

  Sekilas, menyusun rumus elektronik untuk unsur kimia mungkin tampak seperti tugas yang agak rumit, tetapi semuanya akan menjadi jelas jika Anda mengikuti skema berikut:

  • tulis orbital terlebih dahulu
  • masukkan angka di depan orbital yang menunjukkan bilangan tingkat energi. Jangan lupa rumus untuk menentukan jumlah elektron maksimum pada tingkat energi: N \u003d 2n2

  Bagaimana Anda mengetahui jumlah tingkat energi? Lihat saja tabel periodik: angka ini sama dengan jumlah periode di mana elemen ini berada.

  • di atas ikon orbital, tuliskan angka yang menunjukkan banyaknya elektron yang ada di orbital ini.

  Misalnya, rumus elektronik untuk skandium akan terlihat seperti ini.