18 elemű periodikus. Elemek atomjainak teljes elektronikus képletei

Hogyan kell használni a periódusos rendszert Egy avatatlan ember számára a periódusos rendszer olvasása ugyanaz, mint egy gnóm számára, aki az elfek ősi rúnáit nézi? A periódusos rendszer egyébként, ha helyesen használjuk, sokat elárulhat a világról. Amellett, hogy jó szolgálatot tesz a vizsgán, egyszerűen pótolhatatlan rengeteg kémiai és fizikai probléma megoldásában. De hogyan kell elolvasni? Szerencsére ma már mindenki megtanulhatja ezt a művészetet. Ebben a cikkben elmondjuk, hogyan lehet megérteni a periódusos rendszert.

A kémiai elemek periódusos táblázata (Mengyelejev táblázata) a kémiai elemek osztályozása, amely megállapítja az elemek különböző tulajdonságainak függőségét az atommag töltésében.

A Táblázat keletkezésének története

Dmitrij Ivanovics Mengyelejev nem volt egyszerű vegyész, ha valaki így gondolja. Vegyész, fizikus, geológus, metrológus, ökológus, közgazdász, olajmunkás, repülős, műszerkészítő és tanár volt. Élete során a tudósnak sok alapkutatást végzett a tudás különböző területein. Például széles körben úgy vélik, hogy Mengyelejev volt az, aki kiszámította a vodka ideális erősségét - 40 fokot. Nem tudjuk, hogy Mengyelejev mit érzett a vodkával kapcsolatban, de azt biztosan tudjuk, hogy a „Beszéd az alkohol és a víz kombinációjáról” témában írt disszertációjának semmi köze nem volt a vodkához, és 70 fokos alkoholkoncentrációt vett figyelembe. A tudós minden érdemével együtt a kémiai elemek periodikus törvényének felfedezése - a természet egyik alapvető törvénye - hozta meg számára a legszélesebb hírnevet.

Van egy legenda, amely szerint egy tudós megálmodta a periódusos rendszert, ami után már csak finomítania kellett a megjelent ötleten. De ha minden ilyen egyszerű lenne... A periódusos rendszer létrehozásának ez a változata láthatóan nem más, mint egy legenda. Arra a kérdésre, hogyan nyitották ki az asztalt, maga Dmitrij Ivanovics válaszolt: Talán húsz éve gondolkodom rajta, de te azt gondolod: ott ültem, és hirtelen... kész."

A tizenkilencedik század közepén párhuzamosan több tudós is próbálkozott az ismert kémiai elemek rendezésére (63 elem volt ismert). Például 1862-ben Alexandre Emile Chancourtois egy spirál mentén helyezte el az elemeket, és megjegyezte a kémiai tulajdonságok ciklikus ismétlődését. John Alexander Newlands vegyész és zenész 1866-ban javasolta a periódusos rendszer verzióját. Érdekesség, hogy a tudós valamiféle misztikus zenei harmóniát próbált felfedezni az elemek elrendezésében. Többek között ott volt Mengyelejev próbálkozása is, amit siker koronázott.

1869-ben jelent meg az első táblázatdiagram, és 1869. március 1-jét tekintik az időszaki törvény megnyitásának napjának. Mengyelejev felfedezésének lényege az volt, hogy a növekvő atomtömegű elemek tulajdonságai nem monoton, hanem periodikusan változnak. A táblázat első változata mindössze 63 elemet tartalmazott, de Mengyelejev számos nagyon szokatlan döntést hozott. Így arra tippelt, hogy helyet hagy a táblázatban a még fel nem fedezett elemeknek, és néhány elem atomtömegét is megváltoztatta. A Mengyelejev által levezetett törvény alapvető helyességét nagyon hamar megerősítették, miután felfedezték a galliumot, a szkandiumot és a germániumot, amelyek létezését a tudós megjósolta.

Modern nézet a periódusos rendszerről

Az alábbiakban maga a táblázat látható

Ma az atomtömeg (atomtömeg) helyett az atomszám (az atommagban lévő protonok száma) fogalmát használják az elemek rendezésére. A táblázat 120 elemet tartalmaz, amelyek balról jobbra vannak elrendezve növekvő atomszám (protonszám) szerint.

A táblázat oszlopai az úgynevezett csoportokat, a sorok pedig a periódusokat jelölik. A táblázat 18 csoportból és 8 periódusból áll.

• Az elemek fémes tulajdonságai balról jobbra haladva csökkennek, ellenkező irányban pedig növekednek.
• Az atomok mérete csökken, ha balról jobbra haladunk periódusok mentén.
• Ahogy fentről lefelé halad a csoporton keresztül, a redukáló fém tulajdonságai nőnek.
• Az oxidáló és nem fémes tulajdonságok fokozódnak, ha egy perióduson balról jobbra haladunkÉN.

Mit tudhatunk meg egy elemről a táblázatból? Vegyük például a táblázat harmadik elemét - lítiumot, és vegyük részletesen.

Először magát az elemszimbólumot és alatta a nevét látjuk. A bal felső sarokban található az elem rendszáma, amely sorrendben az elem a táblázatban található. A rendszám, mint már említettük, megegyezik az atommagban lévő protonok számával. A pozitív protonok száma általában megegyezik az atomban lévő negatív elektronok számával (kivéve az izotópokat).

Az atomtömeg a rendszám alatt van feltüntetve (a táblázat jelen változatában). Ha az atomtömeget a legközelebbi egész számra kerekítjük, akkor azt kapjuk, amit tömegszámnak nevezünk. A tömegszám és az atomszám különbsége adja meg a neutronok számát az atommagban. Így a héliummagban a neutronok száma kettő, a lítiumban pedig négy.

A „Periodikus táblázat bábuknak” tanfolyamunk véget ért. Végezetül egy tematikus videó megtekintésére hívjuk Önt, és reméljük, hogy a Mengyelejev periódusos rendszerének használatának kérdése egyértelműbbé vált az Ön számára. Emlékeztetünk arra, hogy mindig hatékonyabb egy új tantárgyat nem egyedül tanulni, hanem tapasztalt mentor segítségével. Éppen ezért soha ne feledkezz meg róluk, akik szívesen megosztják veled tudásukat, tapasztalataikat.

Lásd még: A kémiai elemek listája rendszám szerint és a kémiai elemek betűrendes listája Tartalom 1 Jelenleg használt szimbólumok ... Wikipédia

Lásd még: Kémiai elemek listája szimbólumok szerint és A kémiai elemek ábécé szerinti listája Ez a kémiai elemek listája növekvő atomszám szerint rendezve. A táblázat az elem, szimbólum, csoport és pont nevét mutatja a... ... Wikipédiában

- (ISO 4217) Kódok a pénznemek és alapok ábrázolásához (angol) Codes pour la représentation des monnaies et type de fonds (francia) ... Wikipédia

Az anyag legegyszerűbb formája, amely kémiai módszerekkel azonosítható. Ezek egyszerű és összetett anyagok összetevői, amelyek azonos nukleáris töltéssel rendelkező atomok gyűjteményét képviselik. Az atommag töltését a protonok száma határozza meg... Collier enciklopédiája

Tartalom 1 Paleolit ​​korszak 2 Kr.e. 10. évezred. e. 3 Kr.e. 9. évezred uh... Wikipédia

Tartalom 1 Paleolit ​​korszak 2 Kr.e. 10. évezred. e. 3 Kr.e. 9. évezred uh... Wikipédia

Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd oroszul (jelentések). Oroszok... Wikipédia

1. terminológia: : dw A hét napjának száma. Az „1” a Hétfőnek felel meg. A fogalom meghatározásai különböző dokumentumokból: dw DUT A moszkvai és az UTC idő közötti különbség, egész óraszámban kifejezve A kifejezés meghatározásai ... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

Utasítás

Az atomban lévő elektronok üres pályákat foglalnak el egy léptéknek nevezett sorrendben: 1s/2s, 2p/3s, 3p/4s, 3d, 4p/5s, 4d, 5p/6s, 4d, 5d, 6p/7s, 5f, 6d , 7p. Egy pálya két elektront tartalmazhat ellentétes spinekkel - forgásirányokkal.

Az elektronhéjak szerkezetét grafikus elektronikus képletek segítségével fejezzük ki. Használjon mátrixot a képlet felírásához. Egy cellában egy vagy két ellentétes spinű elektron helyezhető el. Az elektronokat nyilak ábrázolják. A mátrix jól mutatja, hogy az s pályán két elektron, a p pályán 6, a d pályán 10, az f pályán -14 elektron helyezkedhet el.

Írja fel a mátrix mellé az elem sorszámát és szimbólumát! Az energiaskálának megfelelően töltse ki egymás után az 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s szinteket, cellánként két elektront írva. 2+2+6+2+6+2=20 elektront kapsz. Ezek a szintek teljesen megteltek.

Még mindig maradt öt elektronod és egy kitöltetlen 3D-s szint. Rendezd el az elektronokat a d-alszintű cellákban balról kiindulva! Helyezze az azonos spinű elektronokat a cellákba, egyenként. Ha az összes cella megtelt, balról kiindulva adjunk hozzá egy második elektront az ellenkező spinnel. A mangánnak öt d elektronja van, mindegyik sejtben egy.

Az elektrongrafikus képletek egyértelműen megmutatják a vegyértéket meghatározó párosítatlan elektronok számát.

jegyzet

Ne feledje, hogy a kémia a kivételek tudománya. A periódusos rendszer oldalsó alcsoportjainak atomjaiban elektron „szivárgás” történik. Például a 24-es rendszámú krómban a 4s szintről az egyik elektron a d-szintű cellába kerül. Hasonló hatás lép fel a molibdénben, nióbiumban stb. Ezen kívül létezik egy atom gerjesztett állapotának fogalma, amikor a páros elektronok párosulnak és a szomszédos pályákra kerülnek. Ezért a másodlagos alcsoport ötödik és az azt követő periódusok elemeinek elektronikus grafikus képletei összeállításakor ellenőrizze a kézikönyvet.

Források:

• hogyan kell felírni egy kémiai elem elektronképletét

Az elektronok az atomok részei. Az összetett anyagok pedig ezekből az atomokból állnak (az atomok elemeket alkotnak), és megosztják egymással az elektronokat. Az oxidációs állapot megmutatja, hogy melyik atom hány elektront vett fel magának, és melyik mennyit adott el. Ez a mutató meghatározható.

Szükséged lesz

• Iskolai kémia tankönyv 8-9 osztályos bármely szerzőtől, periódusos rendszer, elemek elektronegativitási táblázata (nyomtatva a kémia iskolai tankönyveiben).

Utasítás

Először is jelezni kell, hogy a fokozat olyan fogalom, amely kapcsolatokat vesz fel, vagyis nem mélyed el a struktúrában. Ha az elem szabad állapotban van, akkor ez a legegyszerűbb eset - egyszerű anyag képződik, ami azt jelenti, hogy az oxidációs állapota nulla. Például hidrogén, oxigén, nitrogén, fluor stb.

Az összetett anyagokban minden más: az elektronok egyenetlenül oszlanak el az atomok között, és az oxidációs állapot az, ami segít meghatározni az adott vagy elfogadott elektronok számát. Az oxidációs állapot lehet pozitív vagy negatív. Ha pozitív, akkor elektronokat adnak ki, ha negatívak, akkor elektronokat kapnak. Egyes elemek különféle vegyületekben megtartják oxidációs állapotukat, de sok nem különbözik ebben a tulajdonságban. Egy fontos szabályt meg kell jegyezni, hogy az oxidációs állapotok összege mindig nulla. A legegyszerűbb példa a CO-gáz: tudva, hogy az oxigén oxidációs állapota az esetek túlnyomó többségében -2, és a fenti szabályt alkalmazva kiszámolhatja C oxidációs állapotát. -2-vel összegezve a nulla csak +2-t ad. ami azt jelenti, hogy a szén oxidációs állapota +2. Bonyolítsuk le a problémát, és vegyünk CO2 gázt a számításokhoz: az oxigén oxidációs foka továbbra is -2 marad, de ebben az esetben két molekula van. Ezért (-2) * 2 = (-4). A -4-et összeadó szám nullát, +4-et ad, vagyis ebben a gázban +4 oxidációs állapotú. Egy bonyolultabb példa: H2SO4 - a hidrogén oxidációs állapota +1, az oxigéné -2. Ebben a vegyületben 2 hidrogénmolekula és 4 oxigénmolekula van, azaz. a díjak +2 és -8 lesznek. Ahhoz, hogy összesen nullát kapjunk, hozzá kell adni 6 pluszt. Ez azt jelenti, hogy a kén oxidációs állapota +6.

Ha nehéz meghatározni, hogy hol a plusz és hol a mínusz egy vegyületben, akkor elektronegativitási táblázatra van szükség (ez könnyen megtalálható egy általános kémia tankönyvben). A fémek gyakran pozitív oxidációs állapotúak, míg a nem fémek gyakran negatív oxidációs állapotúak. De például PI3 - mindkét elem nem fém. A táblázat azt mutatja, hogy a jód elektronegativitása 2,6, a foszforé 2,2. Ha összehasonlítjuk, kiderül, hogy a 2,6 nagyobb, mint 2,2, vagyis az elektronok a jód felé húzódnak (a jód negatív oxidációs állapotú). A megadott egyszerű példák követésével könnyen meghatározhatja a vegyületek bármely elemének oxidációs állapotát.

jegyzet

Nem kell összekeverni a fémeket és a nemfémeket, így könnyebb lesz megtalálni az oxidációs állapotot, és nem lehet összekeverni.

Egy kémiai elem atomja egy magból és egy elektronhéjból áll. Az atommag az atom központi része, amelyben szinte teljes tömege koncentrálódik. Az elektronhéjjal ellentétben az atommag pozitív töltésű.

Szükséged lesz

• Egy kémiai elem atomszáma, Moseley törvénye

Utasítás

Így az atommag töltése megegyezik a protonok számával. Viszont az atommagban lévő protonok száma megegyezik az atomszámmal. Például a hidrogén rendszáma 1, vagyis a hidrogénmag egy protonból áll, és töltése +1. A nátrium rendszáma 11, magjának töltése +11.

Az atommag alfa-bomlása során annak rendszáma kettővel csökken egy alfa-részecske (atommag) kibocsátása miatt. Így az alfa-bomláson átesett mag protonjainak száma is kettővel csökken.
A béta-bomlás három különböző formában fordulhat elő. A béta-mínusz bomlás során a neutron egy elektron és egy antineutrínó kibocsátásával protonná változik. Ekkor a nukleáris töltés eggyel nő.
Béta-plusz bomlás esetén a proton neutronná, pozitronná és nitrinóvá alakul, a mag töltése pedig eggyel csökken.
Elektronbefogás esetén a mag töltése is eggyel csökken.

A magtöltés az atom jellemző sugárzásának spektrumvonalainak frekvenciájából is meghatározható. Moseley törvénye szerint: sqrt(v/R) = (Z-S)/n, ahol v a karakterisztikus sugárzás spektrális frekvenciája, R a Rydberg-állandó, S a szűrési állandó, n a főkvantumszám.
Így Z = n*sqrt(v/r)+s.

Videó a témáról

Források:

• hogyan változik a nukleáris töltés?

A matematika, a fizika, a kémia elméleti és gyakorlati munkáinak létrehozásakor a tanuló vagy iskolás szembesül azzal, hogy speciális karaktereket és összetett képleteket kell beillesztenie. A Microsoft irodai programcsomag Word alkalmazásával bármilyen bonyolultságú elektronikus képletet begépelhet.

Utasítás

Lépjen a "Beszúrás" fülre. A jobb oldalon keresse meg a π-t, mellette pedig a „Képlet” felirat. Kattintson a nyílra. Megjelenik egy ablak, amelyben kiválaszthat egy beépített képletet, például egy másodfokú egyenlet képletét.

Kattintson a nyílra, és a felső panelen számos szimbólum jelenik meg, amelyekre szükség lehet ennek a képletnek a megírásakor. Miután megváltoztatta a kívánt módon, elmentheti. Ezentúl megjelenik a beépített képletek listájában.

Ha át kell vinni a képletet, amelyet később el kell helyezni az oldalon, akkor kattintson a jobb gombbal a vele lévő aktív mezőre, és válassza ki nem a professzionális, hanem a lineáris módszert. Pontosabban, ugyanaz a másodfokú egyenlet ebben az esetben a következő formában lesz: x=(-b±√(b^2-4ac))/2a.

Egy másik lehetőség az elektronikus képlet írására a Wordben a konstruktoron keresztül. Tartsa lenyomva az Alt és = billentyűket egyszerre. Azonnal lesz egy mező a képlet írásához, és megnyílik egy konstruktor a felső panelen. Itt kiválaszthatja az összes előjelet, amelyre szükség lehet egy egyenlet felírásához és bármilyen probléma megoldásához.

Előfordulhat, hogy egyes lineáris jelölési szimbólumok nem egyértelműek a számítógépes szimbolikát nem ismerő olvasó számára. Ebben az esetben célszerű a legbonyolultabb képleteket vagy egyenleteket grafikus formában menteni. Ehhez nyissa meg a legegyszerűbb Paint grafikus szerkesztőt: „Start” - „Programok” - „Paint”. Ezután nagyítsa ki a képletdokumentumot, amíg az ki nem tölti a teljes képernyőt. Erre azért van szükség, hogy a mentett kép a legnagyobb felbontású legyen. Nyomja meg a PrtScr gombot a billentyűzeten, lépjen a Paint elemre, és nyomja meg a Ctrl+V billentyűkombinációt.

Algoritmus egy elem elektronikus képletének összeállítására:

1. Határozza meg az elektronok számát egy atomban a kémiai elemek periódusos rendszerével D.I. Mengyelejev.

2. Annak az időszaknak a száma alapján, amelyben az elem található, határozza meg az energiaszintek számát; az utolsó elektronszint elektronjainak száma megfelel a csoportszámnak.

3. Ossza fel a szinteket részszintekre és pályákra, és töltse fel elektronokkal a pályák kitöltésére vonatkozó szabályok szerint:

Emlékeztetni kell arra, hogy az első szint legfeljebb 2 elektront tartalmaz 1s 2, a másodikon - legfeljebb 8 (kettő sés hat R: 2s 2 2p 6), a harmadikon - legfeljebb 18 (kettő s, hat p, és tíz d: 3s 2 3p 6 3d 10).

• Főkvantumszám n minimálisnak kell lennie.
• Először kitölteni s- alszint, akkor р-, d- b f- alszintek.
• Az elektronok a pályákat a pályák energiájának növekedési sorrendjében töltik ki (Klecskovszkij szabálya).
• Egy alszinten belül az elektronok először egyenként foglalják el a szabad pályákat, majd csak ezután alkotnak párokat (Hund szabálya).
• Egy pályán nem lehet kettőnél több elektron (Pauli-elv).

Példák.

1. Készítsünk elektronikus képletet a nitrogénre. A nitrogén a periódusos rendszer 7-e.

2. Készítsük el az argon elektronikus képletét. Az argon a 18-as a periódusos rendszerben.

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

3. Készítsük el a króm elektronikus képletét. A króm a 24. a periódusos rendszerben.

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

A cink energiadiagramja.

4. Készítsünk elektronikus képletet a cinkhez. A cink a 30-as a periódusos rendszerben.

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

Kérjük, vegye figyelembe, hogy az elektronikus képlet egy része, nevezetesen 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6, az argon elektronikus képlete.

A cink elektronikus képlete a következőképpen ábrázolható:

MEGHATÁROZÁS

Elektronikus képlet Egy kémiai elem atomjának (konfigurációja) az elektronok elektronhéjakon (szinteken és alszinteken) való elrendezését mutatja egy atomban vagy molekulában.

Az elektronikus képleteket leggyakrabban alap- vagy gerjesztett atomokra és ionokra írják.

Számos szabályt kell figyelembe venni egy kémiai elem atomjának elektronképletének összeállításakor. Ez a Pauli-elv, Kleczkowski vagy Hund-szabály.

Elektronikus és elektronikus grafikus képlet készítése

Elektronikus képlet összeállításánál figyelembe kell venni, hogy egy kémiai elem periódusszáma határozza meg az atomban lévő energiaszintek (héjak), sorszáma pedig az elektronok számát.

Alapján Klecskovszkij uralma, az energiaszintek feltöltése a fő és a pályakvantumszámok összegének (n + l) növekvő sorrendjében történik, és ennek az összegnek az egyenlő értékeivel - n növekvő sorrendben:

1s< 2s < 2p < 3s < 3p < 4s ≈ 3d < 4p < 5s ≈ 4d < 5p < 6s ≈ 5d ≈ 4f < 6p и т.д.

Így az n + l = 5 érték a 3d (n = 3, l = 2), 4d (n = 4, l = 1) és 5s (n = 5, l = 0) energia-alszinteknek felel meg. Ezen alszintek közül az elsőt a fő kvantumszám alacsonyabb értékével rendelkező rész tölti ki.

Az elektronok viselkedése az atomokban a W. Pauli svájci tudós által megfogalmazott kizárási elv hatálya alá tartozik: egy atomban nem lehet két olyan elektron, amelynek mind a négy kvantumszáma egyforma. Alapján Pauli elv, egy pályán, amelyet három kvantumszám (fő, orbitális és mágneses) bizonyos értékei jellemeznek, csak két elektron helyezhető el, amelyek a spinkvantumszám értékében különböznek egymástól. Pauli-elvből következik következmény: Az egyes energiaszinteken az elektronok maximális száma megegyezik a főkvantumszám négyzetének kétszeresével.

Egy atom elektronképletét a következőképpen ábrázoljuk: minden energiaszint egy bizonyos n főkvantumszámnak felel meg, amelyet arab számmal jelölünk; Minden számot egy, az energia alszintjének megfelelő betű követ, amely a pályakvantumszámot jelöli. A betű felső indexe jelzi az elektronok számát az alszinten. Például a nátriumatom elektronikus képlete a következő:

11 N 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1.

Az energia részszintek elektronokkal való feltöltésekor szintén szükséges megfigyelni Hund szabálya: ezen az alszinten az elektronok hajlamosak energiaállapotokat elfoglalni úgy, hogy a teljes spin maximális legyen, ami a legvilágosabban az elektrongrafikus képletek elkészítésekor tükröződik.

Elektronikus grafikus képletekáltalában vegyértékelektronokra ábrázolják. Ebben a képletben az összes elektront nyilakkal, a pályákat cellákkal (négyzetekkel) jelöljük. Egy sejt nem tartalmazhat kettőnél több elektront. Nézzük a vanádium példáját. Először felírjuk az elektronikus képletet, és meghatározzuk a vegyértékelektronokat:

74 W) 2) 8) 18) 32) 12) 2;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4f 14 5s 2 5p 6 5d 4 6s 2 .

A volfrámatom külső energiaszintje 6 elektront tartalmaz, amelyek vegyértékelektronok. Az alapállapot energiadiagramja a következő formában jelenik meg:

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

Gyakorlat

Rajzolja fel az alumínium kémiai elem elektronikus és elektrongrafikus képletét!

Válasz

Az alumínium 13-as sorozatszámú, és a D.I. periódusos rendszerének harmadik periódusában található. Mengyelejev tehát ennek a kémiai elemnek az atomja egy pozitív töltésű magból áll, amelynek belsejében 13 proton van, az atommag körül pedig három héj található, amelyek mentén 13 elektron mozog. Az alumínium elektronikus képlete a következő: 13 Al) 2) 8) 3 ; 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 . Az alumínium külső energiaszintje három elektront tartalmaz, amelyek mindegyike a 3. alszint elektronja. Az elektronikus grafikus képlet a következő formájú: