Bir atomun elektron konfigürasyonu, elektronların yörüngelerinin sayısal bir temsilidir. Elektron yörüngeleri, elektronların genellikle mevcut olduğu atom çekirdeği etrafındaki farklı bölgelerdir. Bir elektron konfigürasyonu, okuyucuya bir atomun sahip olduğu elektro yörüngelerin sayısı kadar her yörüngeyi işgal eden elektronların sayısı hakkında bilgi verebilir. Elektron konfigürasyonlarının arkasındaki temel prensipleri anladıktan sonra, kendi konfigürasyonlarınızı yazabilecek ve kimya testlerinizi güvenle yapabileceksiniz.
Adım
Yöntem 1/2: Periyodik Tablodan Elektronların Belirlenmesi
Adım 1. Atom numaranızı bulun
Her atomun belirli sayıda elektronu vardır. Yukarıdaki periyodik tabloda atomunuzun kimyasal sembolünü bulun. Atom numarası, 1'den (hidrojen için) başlayan ve sonraki atomlar için her seferinde 1 artan pozitif bir tamsayıdır. Bu atom numarası aynı zamanda bir atomdaki proton sayısıdır - dolayısıyla aynı zamanda içeriği sıfır olan bir atomdaki elektron sayısını da temsil eder.
Adım 2. Atomik içeriği belirleyin
İçeriği sıfır olan atomlar, yukarıdaki periyodik tabloda listelenen tam sayıda elektrona sahip olacaktır. Bununla birlikte, içeriğe sahip atom, içeriğin boyutuna bağlı olarak daha yüksek veya daha düşük sayıda elektrona sahip olacaktır. Atomik içerikle uğraşıyorsanız, elektron ekleyin veya ekleyin: her negatif yük için bir elektron ekleyin ve her pozitif yük için bir elektron çıkarın.
Örneğin, içeriği -1 olan bir sodyum atomunun temel atom numarası 11'e ek olarak fazladan bir elektronu olacaktır. Dolayısıyla bu sodyum atomunun toplam 12 elektronu olacaktır
Adım 3. Standart yörüngelerin listesini hafızanıza kaydedin
Bir atom elektron kazandığında, belirli bir sırayla farklı yörüngeleri doldurur. Bu yörüngelerin her seti, tamamen işgal edildiğinde, çift sayıda elektron içerecektir. Bu yörüngelerin kümeleri:
- s orbitalleri (elektron konfigürasyonundaki herhangi bir sayıyı takip eden bir "s") tek bir yörünge içerir ve Pauli'nin Dışlama İlkesine göre, tek bir yörünge maksimum 2 elektron içerebilir, böylece her bir s orbital seti, 2 elektron içerir.
- p orbital seti 3 yörünge içerir ve toplam 6 elektron içerebilir.
- d orbital seti 5 yörünge içerir, dolayısıyla bu set 10 elektron içerebilir.
- f orbital seti 7 yörünge içerir, bu nedenle 14 elektron içerebilir.
Adım 4. Elektron konfigürasyon gösterimini anlayın
Elektron konfigürasyonu, bir atomdaki ve her yörüngedeki elektron sayısını açıkça gösterecek şekilde yazılmıştır. Her yörünge sırayla yazılır, her yörüngedeki elektron sayısı küçük harflerle ve yörünge adının sağında daha yüksek bir konumda (üst simge) yazılır. Son elektron konfigürasyonu, yörünge adları ve üst simgelerle ilgili bir veri topluluğudur.
Örneğin, işte basit bir elektron konfigürasyonu: 1s2 2s2 2p6. Bu konfigürasyon, 1s yörünge setinde iki elektron, 2s yörünge setinde iki elektron ve 2p yörünge setinde altı elektron olduğunu gösterir. 2 + 2 + 6 = 10 elektron. Bu elektron konfigürasyonu, içeriği olmayan neon atomları için geçerlidir (neonun atom numarası 10'dur.)
Adım 5. Yörüngelerin sırasını hatırlayın
Yörünge kümesi elektron katmanlarının sayısına göre numaralandırılsa da, yörüngelerin enerjilerine göre sıralandığını unutmayın. Örneğin, bir 4s2 3 boyutlu bir atomdan daha düşük bir enerji seviyesi (veya potansiyel olarak daha uçucu) içeren.10 kısmen veya tamamen doldurulur, bu nedenle ilk sütun 4s yazılır. Yörüngelerin sırasını öğrendikten sonra, onları her bir atomdaki elektron sayısına göre doldurabilirsiniz. Yörüngeleri doldurma sırası aşağıdaki gibidir: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
- Her yörüngesi tamamen dolu olan bir atom için elektron konfigürasyonu şöyle görünür: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7'ler2 5f14 6d107p68'ler2
- Yukarıdaki liste, eğer tüm katmanlar doldurulursa, periyodik tablodaki en yüksek numaralı atom olan Uuo (Ununoctium), 118 için elektron konfigürasyonu olacaktır. nötr atom.
Adım 6. Atomunuzdaki elektron sayısına göre yörüngeleri doldurun
Örneğin, içeriği olmayan bir kalsiyum atomunun elektron konfigürasyonunu yazmak isteseydik, işe periyodik tablodaki kalsiyumun atom numarasını belirleyerek başlardık. Sayı 20'dir, bu yüzden 20 elektronlu bir atomun konfigürasyonunu yukarıdaki sırayla yazacağız.
- Toplam 20 elektrona ulaşana kadar yukarıdaki sırayı takip ederek yörüngeleri doldurun. 1s yörüngesi iki elektron içerir, 2s yörünge iki, 2p yörünge altı, 3s yörünge iki, 3p yörünge altı ve 4s yörünge iki (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20.) Böylece, kalsiyum için elektron konfigürasyonu NS: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.
- Not: Yörüngeniz büyüdükçe enerji seviyeleri değişir. Örneğin, 4. enerji seviyesine ulaştığınızda, önce 4'ler olacak, sonra 3 boyutlu. Dördüncü enerji seviyesinden sonra düzenin başa döndüğü 5. seviyeye geçeceksiniz. Bu ancak 3. enerji seviyesinden sonra olur.
Adım 7. Görsel kısayolunuz olarak periyodik tabloyu kullanın
Periyodik tablonun şeklinin elektron konfigürasyonundaki yörüngelerin sırasını temsil ettiğini fark etmiş olabilirsiniz. Örneğin, soldan ikinci sütundaki atomlar her zaman "s" ile biter.2", ince merkezin sağ bölgesindeki atomlar her zaman "d" ile biter.10, " vb. Elektronların konfigürasyonlarını yazarken görsel yardımcınız olarak periyodik tabloyu kullanın - yörüngelerde yazdığınız elektronların sırası, tablodaki konumunuzla doğrudan ilgilidir. Aşağıya bakın:
- Spesifik olarak, en soldaki iki sütun elektron konfigürasyonları s yörünge ile biten atomları temsil eder, tablonun sağ yarısı elektron konfigürasyonları s yörünge ile biten atomları temsil eder, orta bölümler d yörünge ile biten atomları ve alt yarısı ile biten atomları temsil eder. d yörüngeler yörüngeler f.
- Örneğin, klor için elektron konfigürasyonunu yazmak istediğinizde şöyle düşünün: "Bu atom periyodik tablonun üçüncü satırında (veya "döneminde"). Aynı zamanda p-yörünge bloğunun beşinci sütunundadır. Periyodik tablo Yani, elektronun konfigürasyonu …3p ile sonuçlanacaktır.5
- Dikkat - tablodaki d ve f yörünge bölgeleri, bulundukları sıra ile farklı enerji seviyelerini temsil eder. Örneğin, d yörünge bloklarının ilk sırası, 4. periyotta yer alsalar bile 3d yörüngeleri temsil ederken, f yörüngelerinin ilk sırası, aslında 6. periyotta olmalarına rağmen 4f yörüngelerini temsil eder.
Adım 8. Elektron konfigürasyonlarını nasıl hızlı bir şekilde yazacağınızı öğrenin
Periyodik tablonun sağ tarafında bulunan atomlara denir. soy gazlar. Bu elementler kimyasal olarak çok kararlıdır. Elektron konfigürasyonlarını yazmanın uzun sürecini kısaltmak için, atomlardan daha az elektrona sahip en yakın gaz halindeki elementin kimyasal sembolünü parantez içine yazın, ardından takip eden yörüngeler için elektron konfigürasyonuyla devam edin. Aşağıdaki örneğe bakın:
- Bu kavramı anlamanızı kolaylaştırmak için örnek bir yapılandırma sağlanmıştır. Asil gaz hızlı yöntemini kullanarak Çinko'nun (atom numarası 30 olan) konfigürasyonunu yazalım. Çinko'nun genel elektron konfigürasyonu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu10. Ancak unutmayın ki 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 bir soy gaz olan Argon'un konfigürasyonudur. Çinko elektron gösteriminin bu kısmını parantez içindeki ([Ar]) kimyasal sembolü Argon ile değiştirin.
- Böylece, Çinko'nun elektron konfigürasyonu şu şekilde hızlı bir şekilde yazılabilir: [Ar]4s2 3 boyutlu10.
Yöntem 2/2: ADOMAH Periyodik Tablosunu Kullanma
Adım 1. ADOMAH Periyodik Tablosunu anlayın
Elektron konfigürasyonlarını yazmanın bu yöntemi, onları ezberlemenizi gerektirmez. Ancak periyodik tabloyu yeniden düzenlemek gerekir çünkü geleneksel periyodik tabloda dördüncü sıradan başlayarak periyot numarası elektron katmanını temsil etmez. Bilim adamı Valery Tsimmerman tarafından özel olarak tasarlanmış bir periyodik tablo olan ADOMAH Periyodik Tablosunu arayın. İnternette arama yaparak kolayca bulabilirsiniz.
- ADOMAH Periyodik Tablosunda, yatay sıralar halojenler, zayıf gazlar, alkali metaller, alkali topraklar vb. gibi element gruplarını temsil eder. Dikey sütunlar elektron katmanlarını temsil eder ve periyoda karşılık gelen “kaskadlar” (s, p, d ve f bloklarını birleştiren çapraz çizgiler) olarak adlandırılır.
- Helyum, Hidrojen'in yanına taşınır, çünkü her ikisinin de yörüngeleri 1'dir. Sağda birkaç nokta (s, p, d ve f) gösterilir ve katman numaraları aşağıdadır. Elementler, 1'den 120'ye kadar numaralandırılmış dikdörtgen kutularda gösterilmiştir. Bu sayılar, nötr bir atomdaki toplam elektron sayısını temsil eden normal atom numaralarıdır.
Adım 2. ADOMAH tablosunda atomunuzu bulun
Bir elementin elektron konfigürasyonunu yazmak için sembolünü ADOMAH Periyodik Tablosuna yerleştirin ve atom numarası yüksek olan tüm elementlerin üzerini çizin. Örneğin, Erbiyum'un (68) elektron konfigürasyonunu yazmak istiyorsanız, 69'dan 120'ye kadar olan elementlerin üzerini çizin.
Tablonun altındaki 1'den 8'e kadar olan sayılara dikkat edin. Bu sayılar elektron katman numaraları veya sütun numaralarıdır. Yalnızca üzerini çizdiğiniz öğeleri içeren sütunları yok sayın. Erbium için kalan sütunlar 1, 2, 3, 4, 5 ve 6 numaralı sütunlardır
Adım 3. Atomik sonlu yörünge kümenizi hesaplayın
Tablonun sağ tarafındaki blok sembollerine (s, p, d ve f) ve tablonun altındaki sütun numaralarına bakarak ve bloklar arasındaki çapraz çizgileri yok sayarak sütunları sütunlara ayırın. ve aşağıdan yukarıya doğru sırayla yazınız. Yine, üzeri çizili tüm öğeleri içeren sütun bloklarını yok sayın. Sütun numarası ile başlayan blok-sütun başlangıçlarını ve ardından blok sembolü ile aşağıdaki gibi yazın: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (Erbium durumunda).
Not: Yukarıdaki Er'in elektron konfigürasyonları artan katman numarası sırasına göre yazılmıştır. Yörüngelerin doldurulma sırasına göre de yazabilirsiniz. Sütun bloklarını yazarken yukarıdan aşağıya (sütunları değil) kademeyi izleyin: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12.
Adım 4. Her yörünge kümesindeki elektronları sayın
Eleman başına bir elektron girerek her sütun bloğundaki soyulmamış elemanları sayın, ardından her sütun bloğu için blok sembolünden sonraki sayıyı şöyle yazın: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3 boyutlu10 4s2 4p6 4d10 4f12 5s2 5p6 6s2. Örneğimizde bu, Erbiyum'un elektron konfigürasyonudur.
Adım 5. Düzensiz elektron konfigürasyonunu bilin
En düşük enerji düzeyine veya yaygın olarak temel düzey olarak adlandırılan atomlara yönelik elektron konfigürasyonunun on sekiz istisnası vardır. Bu istisna, son iki ila üç elektronun konumlarındaki genel kuralı bozar. Böyle bir durumda, gerçek elektron konfigürasyonu, elektronu atomun standart konfigürasyonundan daha düşük bir enerji durumunda tutar. Bu düzensiz atomlar şunlardır:
cr (…, 3d5, 4s1); Cu (…, 3d10, 4s1); not (…, 4d4, 5s1); ay (…, 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); Klima (…, 6d1, 7s2); NS (…, 6d2, 7s2); baba (…, 5f2, 6d1, 7s2); sen (…, 5f3, 6d1, 7s2); np (…, 5f4, 6d1, 7s2) ve santimetre (…, 5f7, 6d1, 7s2).
İpuçları
-
Bir atom bir iyon olduğunda, bu, proton sayısının elektron sayısına eşit olmadığı anlamına gelir. Atomik içerik (genellikle) kimyasal sembolün sağ üst köşesinde gösterilir. Böylece +2 içerikli bir antimon atomu 1s elektron konfigürasyonuna sahip olacaktır.2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu10 4p6 5s2 4d10 5p1. 5p olduğunu unutmayın3 5p olarak değiştirildi1. Elektron konfigürasyonu, s ve p yörüngeleri dışında bir yörüngede sona erdiğinde dikkatli olun.
Bir elektronu çıkardığınızda, onu yalnızca değerlik yörüngesinden (s ve p yörüngesinden) çıkarabilirsiniz. Yani bir konfigürasyon 4s ile biterse2 3 boyutlu7ve atom +2 içeriği alır, ardından konfigürasyon 4s ile sona erer0 3 boyutlu7. 3d olduğunu unutmayın7numara değişir, ancak elektron yörüngesi kaybolur.
- Her atom kararlı olmak ister ve en kararlı konfigürasyonlar s ve p yörüngelerinin (s2 ve p6) tam setini içerecektir. Gazlar bu konfigürasyona sahip olmaya başlar, bu nedenle nadiren reaktif olurlar ve periyodik tablonun sağ tarafında bulunurlar. Yani bir konfigürasyon 3p ile biterse4, bu nedenle bu konfigürasyon kararlı hale gelmek için sadece iki ek elektron gerektirir (s orbital setindeki elektronlar dahil altı tanesini çıkarmak daha fazla enerji gerektirir, bu nedenle dördünü çıkarmak daha kolaydır). Ve eğer bir konfigürasyon 4d'de biterse3, o zaman bu konfigürasyonun kararlı bir duruma ulaşmak için sadece üç elektron kaybetmesi gerekir. Ayrıca, yarı içerikli katmanlar (s1, p3, d5..), (örneğin) p4 veya p2'den daha kararlıdır; ancak, s2 ve p6 daha da kararlı olacaktır.
- "Yarım içerik dengesi" alt düzeyi diye bir şey yoktur. Bu bir sadeleştirmedir. "Yarı dolu" alt düzeylerle ilgili tüm dengeler, her yörüngenin yalnızca bir elektrona sahip olduğu gerçeğine dayanır, böylece elektronlar arasındaki itme en aza indirilir.
- Bir elementin elektron konfigürasyonunu, basitçe onun değerlik konfigürasyonunu, yani son s ve p yörüngelerini yazarak da yazabilirsiniz. Böylece, bir antimon atomunun değerlik konfigürasyonu 5s olacaktır.2 5p3.
- Aynı şey iyonlar için geçerli değildir. İyonları yazmak daha zordur. Elektron sayısının ne kadar yüksek veya düşük olduğuna bağlı olarak, yazmaya nereden başladığınıza bağlı olarak iki seviye atlayın ve aynı modeli izleyin.
- Atom numarasını elektron konfigürasyonu şeklindeyken bulmak için (s, p, d ve f) harflerinden sonra gelen tüm sayıları toplayın. Bu ilke sadece nötr atomlar için geçerlidir, eğer bu atom bir iyon ise, eklenen veya çıkarılan sayıya göre elektron eklemeli veya çıkarmalısınız.
- Elektron konfigürasyonlarını yazmanın iki farklı yolu vardır. Erbium elementi için yukarıdaki örnekte olduğu gibi bunları katman numarası sırasına göre veya yörüngelerin dolduğu sıraya göre yazabilirsiniz.
- Elektronların "teşvik edilmesi" gereken belirli durumlar vardır. Bir yörünge kümesi, onu tam veya yarı dolu hale getirmek için yalnızca bir elektron gerektirdiğinde, en yakın s veya p yörünge kümesinden bir elektronu çıkarın ve o elektronu gerektiren yörünge kümesine taşıyın.
- Harflerden sonraki sayılar üst simgedir, bu yüzden bunları testinize yazmayın.
