Для данных элементов (см. далее)

Лекция 2. Электрическая конфигурация элемента

В конце прошлой лекции нами на основании правил Клечковского был построен порядок наполнения электронами энергетических подуровней

1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d104p6 5s24d105p6 6s25d14f145d96p6 7s26d15f146d97p6 …

Рассредотачивание электронов атома по энергетическим подуровням именуется электрической конфигурацией. Сначала, при Для данных элементов (см. далее) взоре на ряд наполнения оказывается на виду некоторая периодичность-закономерность.

Наполнение электронами энергетических орбиталей в главном состоянии атома подчиняется принципу меньшей энергии: сначала заполняются более прибыльные низколежащие орбитали, а потом поочередно более высоколежащие орбитали согласно порядку наполнения.

Проанализируем последовательность наполнения.

Если в составе атома находится ровно 1 электрон, он попадает на Для данных элементов (см. далее) самую низколежащую 1s-АО (АО – атомная орбиталь). Как следует, возникающая электрическая конфигурация может быть представлена записью 1s1 либо графически (См. ниже – стрелочка в квадратике).

Несложно осознать, что если электронов в атоме больше 1-го, они поочередно занимают поначалу 1s, а потом 2s и, в конце концов, перебегают на 2p Для данных элементов (см. далее)-подуровень. Но уже для 6 электронов (атом углерода в главном состоянии) появляются две способности: наполнение 2p-подуровня 2-мя электронами с схожим спином либо с обратным.

Приведем ординарную аналогию: представим, что атомные орбитали являются типичными «комнатами» для «жильцов», в роли которых выступают электроны. Из практики отлично понятно, что жильцы предпочитают по способности Для данных элементов (см. далее) занимать каждый отдельную комнату, а не тесниться в одной.

Аналогичное поведение типично и для электронов, что находит отражение в правиле Гунда:

Правило Гунда: устойчивому состоянию атома соответствует такое рассредотачивание электронов в границах энергетического подуровня, при котором суммарный спин максимален.

Состояние атома с малой энергией именуется главным, а все другие – возбужденными Для данных элементов (см. далее) состояниями атома.

Атомы частей I и II период

Число e- электрическая конфигурация Рассредотачивание электронов

Полная Короткая

1H 1 электрон 1s1 … 1s1 #
2He 2 электрона 1s2 … 1s2 #$
3Li 3 электрона 1s22s1 … 2s1 #$ #
4Be 4 электрона 1s2 2s2 … 2s2 #$ #$
5B 5 электронов 1s2 2s22p1 … 2s22p1 #$ #$ #
6C 6 электронов 1s2 2s22p2 … 2s22p2 #$ #$ # #
7N 7 электронов 1s2 2s22p Для данных элементов (см. далее)3 … 2s22p3 #$ #$ # # #
8O 8 электронов 1s2 2s22p4 … 2s22p4 #$ #$ #$ # #
9F 9 электронов 1s2 2s22p5 … 2s22p5 #$ #$ #$ #$ #
10Ne 10 электронов 1s2 2s22p6 … 2s22p6 #$ #$ #$ #$ #$

Элемент всего e- электрическая конфигурация Рассредотачивание электронов

Короткая конфигурация указывает, какие электроны являются валентными

для данных частей (см. дальше)

Тогда, на основании правила Гунда, для азота Для данных элементов (см. далее) основное состояние подразумевает наличие 3-х неспаренных p-электронов (электрическая конфигурация …2p3). В атомах кислорода, фтора и неона происходит последовательное спаривание электронов и наполнение 2p-подуровня.

Обратим внимание, что 3-ий период Повторяющейся системы начинает атом натрия, конфигурация которого (11Na … 3s1) очень похожа на конфигурацию лития (3Li … 2s1) за тем исключением, что Для данных элементов (см. далее) главное квантовое число n равно трем, а не двум.

Наполнение электронами энергетических подуровней в атомах частей III периода в точности аналогично наблюдавшемуся для частей II периода: у атома магния заканчивается наполнение 3s-подуровня, потом от алюминия до аргона электроны поочередно располагаются на 3p-подуровне согласно правилу Гунда: поначалу на АО располагаются отдельные Для данных элементов (см. далее) электроны (Al, Si, P), потом происходит их спаривание.


Атомы частей III периода

Электрическая конфигурация Рассредотачивание электронов

Полная Сокращенная Короткая

11Na 1s2 2s22p6 3s1 [Ne] 3s1 … 3s1 #
12Mg 1s2 2s22p6 3s2 [Ne] 3s2 … 3s2 #$
13Al 1s2 2s22p6 3s23p1 [Ne] 3s23p1 … 3s23p1 #$ #
14Si 1s2 2s Для данных элементов (см. далее)22p6 3s23p2 [Ne] 3s23p2 … 3s23p2 #$ # #
15P 1s2 2s22p6 3s23p3 [Ne] 3s23p3 … 3s23p3 #$ #$ #
16S 1s2 2s22p6 3s23p4 [Ne] 3s23p4 … 3s23p4 #$ #$ # #
17Cl 1s2 2s22p6 3s23p5 [Ne] 3s23p5 … 3s23p5 #$ #$ #$ #
18Ar 1s2 2s22p6 3s23p6 [Ne] 3s23p6 … 3s23p Для данных элементов (см. далее)6 #$ #$ #$ #$

Элемент полная сокращенная короткая Рассредотачивание электронов

4-ый период Повторяющейся системы начинается с наполнения электронами 4s‑подуровня в атомах калия и кальция. Как надо из порядка наполнения, потом наступает очередь 3d-орбиталей.

Таким макаром, можно заключить, что наполнение электронами d-АО «опаздывает» на 1 период: в IV периоде заполняется 3(!)d‑подуровень).

Итак, от Sc Для данных элементов (см. далее) до Zn происходит наполнение электронами 3d-подуровня (10 электронов), потом от Ga до Kr заполняется 4p-подуровень.

Атомы частей IV периода

19K 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 [Ar] 4s1 … 4s1 #
20Ca 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 [Ar] 4s2 … 4s2 #$
21Sc 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d1 [Ar Для данных элементов (см. далее)] 4s23d1 … 4s23d1 #$ #
22Ti 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d2 [Ar] 4s23d2 … 4s23d2 #$ # #

30Zn 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d10 [Ar] 4s23d10 … 4s23d10 #$ #$ #$ #$ #$ #$
31Ga 1s22s22p63s23p64s23d104p1 [Ar] 4s23d104p1 … 4s24p1 #$ #$ #$ #$ #$ #$ #

36Kr 1s22s Для данных элементов (см. далее)22p63s23p64s23d104p6 [Ar] 4s23d104p6 … 4s24p6 #$ #$ #$ #$ #$ #$ #$ #$ #$

Элемент полная сокращенная короткая рассредотачивание e-

Наполнение электронами энергетических подуровней в атомах частей V периода в точности аналогично наблюдавшемуся для частей IV периода (разобрать без помощи других)

В шестом периоде поначалу заполняется электронами 6s-подуровень (атомы 55Cs и Для данных элементов (см. далее) 56Ba), а потом один электрон размещается на 5d-орбитали лантана (57La [Xe] 6s25d1). У последующих 14 частей (с 58 по 71) заполняется 4f-подуровень, т.е. наполнение f‑орбиталей «опаздывает» на 2 периода, при всем этом электрон на 5d‑подуровне сохраняется. К примеру, следует записать сокращенную электрическую конфигурацию церия

58Ce [Xe] 6s2 5d1 4f 1

Начиная Для данных элементов (см. далее) с 72-элемента (72Hf) и до 80 (80Hg) происходит «дозаполнение» 5d-подуровня.

Как следует, электрические конфигурация гафния и ртути имеют вид

72Hf [Xe] 6s2 5d1 4f 14 5d1 либо допустима запись 72Hf [Xe] 6s2 4f 14 5d2

80Hg [Xe] 6s2 5d1 4f14 5d9 либо 80Hg [Xe] 6s2 4f14 5d10


dlya-budushih-treteklassnikov.html
dlya-celej-nastoyashego-kollektivnogo-dogovora-primenyayutsya-termini.html
dlya-chastnih-zakazchikov-fizicheskih-lic.html