محتوا

• مراحل
• مشاوره

ساختار الکترونی از یک اتم مجموعه ای از اعداد است که نشان دهنده مدارهای الکترونی است. الکترون اوبیتان ها نواحی فضایی با اشکال مختلف پیرامون هسته اتم هستند که در آنها الکترون ها به ترتیب مرتب شده اند. از طریق پیکربندی الکترون می توانید به سرعت تعیین کنید که تعداد مدارهای الکترونی در اتم و تعداد الکترونهای هر اوربیتال وجود دارد. هنگامی که اصول اولیه پیکربندی الکترون را درک کردید ، می توانید پیکربندی الکترون خود را بنویسید و با اطمینان آزمایشات شیمیایی را انجام دهید.

مراحل

روش 1 از 2: با استفاده از جدول تناوبی شیمیایی تعداد الکترون ها را تعیین کنید

1. 

   عدد اتمی اتم را پیدا کنید. هر اتم تعداد مشخصی الکترون با آن مرتبط است. عنصر را روی جدول تناوبی قرار دهید. عدد اتمی یک عدد صحیح مثبت است که از 1 شروع می شود (برای هیدروژن) و بعد از آن برای هر اتم 1 افزایش می یابد. عدد اتمی تعداد پروتونهای اتم است - بنابراین همچنین تعداد الکترونهای اتم در حالت پایه است.
2. بار اتم را تعیین کنید. همانطور که در جدول تناوبی نشان داده شده است ، یک اتم خنثی الکتریکی دارای تعداد صحیح الکترون است. با این حال ، یک اتم با بار بر اساس اندازه بار خود ، الکترون های کم و بیش خواهد داشت. اگر با اتم های دارای بار کار می کنید ، تعداد مربوطه الکترون را جمع یا کم کنید: برای هر بار منفی یک الکترون اضافه کنید و برای هر بار مثبت یک الکترون کم کنید.
   • به عنوان مثال ، یک اتم سدیم با بار 1+ یک الکترون از عدد اتمی پایه 11 برداشته خواهد شد. بنابراین ، اتم سدیم در مجموع 10 الکترون خواهد داشت.
3. لیست مداری اساسی را بخاطر بسپارید. هنگامی که یک اتم الکترون را دریافت می کند ، این الکترون ها به ترتیب خاصی به مدارها مرتب می شوند. وقتی الکترون ها اوربیتال ها را پر می کنند ، تعداد الکترون های هر اوربیتال یکنواخت است. ما مدارهای زیر را داریم:
   • Obitan s (هر عدد با پیکربندی الکترون "s" پشت) فقط یک مداری دارد و دنبال کنید اصل به جز پائولیهر مداری حداکثر حاوی 2 الکترون است ، بنابراین هر s مداری فقط شامل 2 الکترون است.
   • اوبیتان ص دارای 3 اوربیتال است ، بنابراین می تواند تا 6 الکترون را در خود نگه دارد.
   • اوبیتان د دارای 5 اوربیتال است ، بنابراین می تواند تا 10 الکترون را در خود نگه دارد.
   • Obitan f دارای 7 اوربیتال است ، بنابراین می تواند 14 الکترون را در خود نگه دارد. ترتیب اوربیتال ها را با توجه به جمله جاذب زیر حفظ کنید:
     Sبر پخشونت آمیز داوه Fباشه Gبیحس حاوه Íکمن میام
     
     برای اتمهایی که الکترونهای بیشتری دارند ، اوربیتالها به ترتیب حروف الفبا پس از حرف k نوشته می شوند و نویسه هایی را که استفاده شده اند کنار می گذارند.
4. پیکربندی الکترون را درک کنید. تنظیمات الکترون برای نشان دادن تعداد الکترونهای اتم و همچنین تعداد الکترونهای هر اوربیتال نوشته شده است. هر مداری به ترتیب مشخصی نوشته می شود که تعداد الکترون های هر مداری بالای سمت راست نام مداری نوشته شده است. سرانجام پیکربندی الکترون توالی متشکل از نام اوربیتال ها و تعداد الکترونهای نوشته شده در بالا در سمت راست آنها است.
   • مثال زیر یک پیکربندی الکترون ساده است: 1s 2s 2p. این پیکربندی نشان می دهد که دو الکترون در مدار 1s ، دو الکترون در مدار 2s و شش الکترون در مدار 2p وجود دارد. 2 + 2 + 6 = 10 الکترون (کل). این پیکربندی الکترون برای یک اتم نئون از نظر الکتریکی خنثی است (عدد اتمی نئون 10 است).
5. ترتیب اوربیتال ها را حفظ کنید. توجه داشته باشید که اوربیتالها با توجه به کلاس الکترون شماره گذاری می شوند ، اما از نظر انرژی مرتب می شوند. به عنوان مثال ، اوربیتال 4s نسبت به مدار 3 بعدی اشباع یا اشباع نشده با انرژی کمتری (یا دوام بیشتری) اشباع می شود ، بنابراین ابتدا زیر کلاس 4s نوشته می شود. پس از دانستن ترتیب اوربیتال ها ، می توانید الکترون ها را با توجه به تعداد الکترون های اتم در آنها سازمان دهید. ترتیب قرار دادن الکترون ها در اوربیتال ها به شرح زیر است: 1s ، 2s ، 2p ، 3s ، 3p ، 4s ، 3d ، 4p ، 5s ، 4d ، 5p ، 6s ، 4f ، 5d ، 6p ، 7s ، 5f ، 6d ، 7p ، 8s.
   • پیکربندی الکترون یک اتم با هر مداری پر از الکترون به این شکل نوشته شده است: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • توجه داشته باشید که اگر تمام لایه ها پر شود ، پیکربندی الکترون فوق از Og (Oganesson) ، 118 است که بالاترین اتم شماره دار در جدول تناوبی است - شامل تمام لایه های الکترون در حال حاضر شناخته شده برای با یک اتم الکتریکی خنثی.
6. الکترونها را با توجه به تعداد الکترونهای اتم به اوربیتالها مرتب کنید. به عنوان مثال ، اگر می خواهید پیکربندی الکترون اتم کلسیم از نظر خنثی را بنویسید ، اولین کاری که باید انجام دهید یافتن عدد اتمی آن در جدول تناوبی است. تعداد اتمی کلسیم 20 است ، بنابراین پیکربندی یک اتم با 20 الکترون را به ترتیب بالا خواهیم نوشت.
   • الکترون های خود را به ترتیب بالا در مدارهای اوربیتال قرار دهید تا به 20 الکترون برسید. Obitan 1s دو الکترون ، 2s دو ، 2p شش ، 3 ثانیه دو ، 3p شش و 4s دو (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20) می گیرد. از این رو پیکربندی الکترون کلسیم: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • توجه: با افزایش لایه الکترون ، سطح انرژی تغییر می کند. به عنوان مثال ، هنگامی که به سطح انرژی 4 می نویسید ، ابتدا زیر کلاس 4s نوشته می شود ، بعد به 3D پس از نوشتن سطح انرژی چهارم ، به سطح پنجم می روید و ترتیب لایه بندی را دوباره شروع می کنید. این فقط بعد از سطح انرژی 3 اتفاق می افتد.
7. از جدول تناوبی به عنوان میانبر تصویری استفاده کنید. شاید متوجه شده باشید که شکل جدول تناوبی با ترتیب اوربیتال ها در پیکربندی الکترون مطابقت دارد. به عنوان مثال ، اتم های ستون دوم سمت چپ همیشه به "s" ختم می شوند ، اتم ها در سمت راست انتهای بخش میانی همیشه به "d" ختم می شوند ، و غیره از جدول تناوبی برای نوشتن ساختارها استفاده کنید. شکل - ترتیب قرار گرفتن الکترونها در مدارها با موقعیت های نشان داده شده در جدول تناوبی مطابقت دارد. در زیر مشاهده کنید:
   • دو ستون سمت چپ ، اتمهایی هستند که پیکربندی الکترون آنها به مداری s ختم می شود ، قسمت سمت راست جدول تناوبی ، اتمهایی با پیکربندی الکترون است که به اوربیتال p ختم می شود ، قسمت میانی اتمهایی است که به مداری s ختم می شوند. d و در زیر اتمهایی وجود دارد که به مداری f ختم می شوند.
   • به عنوان مثال ، هنگام نوشتن پیکربندی الکترون از عنصر کلر ، استدلال زیر را بیان کنید: این اتم در ردیف سوم (یا "دوره") جدول تناوبی است. همچنین در ستون پنجم بلوک مداری p روی جدول تناوبی است. بنابراین پیکربندی الکترون به پایان می رسد ... 3p.
   • مراقب باشید کلاسهای مداری d و f در جدول تناوبی مربوط به سطوح انرژی متفاوت از دوره آنها است. به عنوان مثال ، ردیف اول بلوک اوربیتال d با وجود اینکه در دوره 4 قرار دارد ، با اوربیتال 3d مطابقت دارد ، در حالی که ردیف اول f f مربوط به مداری 4f است حتی اگر در دوره 6 باشد.
8. با نحوه نوشتن تنظیمات الکترون جمع شونده آشنا شوید. اتمهای لبه سمت راست جدول تناوبی نامیده می شوند گاز نادر. این عناصر از نظر شیمیایی بسیار بی اثر هستند. برای کوتاه کردن مسیر نوشتن پیکربندی های طولانی الکترون ، در پرانتز مربع نماد شیمیایی نزدیکترین گاز نادر را که دارای الکترون کمتر از اتم است ، بنویسید و سپس به نوشتن پیکربندی های الکترون در مدارهای بعدی ادامه دهید. . در زیر مشاهده کنید:
   • برای درک این مفهوم ، یک پیکربندی الکترون شکسته را بنویسید. فرض کنید باید از طریق پیکربندی نادر گاز ، پیکربندی الکترون را برای کاهش روی (عدد اتمی 30) بنویسیم. پیکربندی کامل الکترون روی: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. البته توجه داشته باشید که 1s 2s 2p 3s 3p پیکربندی گاز آگونیک کمیاب است. فقط کافی است این قسمت از علامت گذاری روی را با نماد شیمیایی آگونیک در براکت های مربع جایگزین کنید ().
   • از این رو پیکربندی الکترون روی فشرده است 4s 3d.
   تبلیغات

روش 2: استفاده از جدول تناوبی ADOMAH

1. 

   
   
   جدول تناوبی ADOMAH را کاوش کنید. این روش برای نوشتن پیکربندی الکترون نیازی به حفظ ندارد. با این حال ، این روش نیاز به یک جدول تناوبی مرتب شده دارد ، زیرا در یک جدول تناوبی منظم ، از ردیف چهارم ، تعداد چرخه ها با لایه الکترون مطابقت ندارد. یک جدول تناوبی ADOMAH پیدا کنید ، یک جدول تناوبی شیمیایی ویژه که توسط دانشمند والری تسیمرمن طراحی شده است. این جدول تناوبی را می توانید در اینترنت پیدا کنید.
   • در جدول تناوبی ADOMAH ، ردیف های افقی گروهی از عناصر مانند هالوژن ها ، گازهای بی اثر ، فلزات قلیایی ، فلزات قلیایی و غیره هستند. ستون های عمودی مربوط به لایه الکترون هستند و "رینگ" (اتصالات مورب) نامیده می شوند. بلوک های s ، p ، d و f) مربوط به دوره است.
   • هلیم در کنار هیدروژن قرار گرفته است زیرا هر دو دارای یک مداری منحصر به فرد هستند. بلوک های دوره ای (s ، p ، d و f) در سمت راست و تعداد لایه های الکترون در پایه نشان داده شده است. نام عناصر در یک مستطیل با شماره 1 تا 120 نوشته شده است. این اعداد ، اعداد اتمی معمول هستند که تعداد کل الکترونهای یک اتم خنثی الکتریکی را نشان می دهند.
2. عناصر موجود در جدول تناوبی ADOMAH را پیدا کنید. برای نوشتن پیکربندی الکترون برای یک عنصر ، نماد آن را در جدول تناوبی ADOMAH قرار دهید و تمام عناصر با تعداد اتم بالاتر را خط بزنید. به عنوان مثال ، اگر می خواهید پیکربندی الکترون eribi (68) را بنویسید ، عناصر 69 تا 120 را خط بزنید.
   • به اعداد 1 تا 8 در پایه جدول تناوبی توجه کنید. این تعداد لایه ها یا ستون های الکترون است. به ستونهایی که فقط عناصر را خط زده اند توجه نکنید.برای eribi ستون های باقیمانده 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 و 6 است.
3. برای نوشتن پیکربندی تعداد اوربیتال ها را به موقعیت اتم بشمارید. به نماد بلوک نشان داده شده در سمت راست جدول تناوبی (s ، p ، d و f) نگاه کنید و به تعداد ستون های نشان داده شده در پایه جدول نگاه کنید ، صرف نظر از خطوط مورب بین بلوک ها ، ستون ها را به بلوک های ستون تقسیم کنید و بنویسید آنها از پایین به بالا مرتب هستند. بلوک های ستون را که فقط دارای عناصر خط خورده هستند نادیده بگیرید. بلوک های ستون را با شروع ستون و سپس نماد بلوک را مانند این بنویسید: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (در مورد eribi).
   • توجه: پیکربندی الکترون فوق برای Er به ترتیب صعودی تعداد لایه های الکترون نوشته شده است. این پیکربندی را می توان به ترتیب قرار دادن الکترون در اوربیتال نیز نوشت. لطفاً هنگام نوشتن بلوک های ستون ، مراحل را از بالا به پایین دنبال کنید: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. تعداد الکترونها را در هر مداری حساب کنید. تعداد الکترونهایی که در هر بلوک ستون خط خورده اند را بشمارید ، برای هر عنصر یک الکترون اختصاص دهید و تعداد الکترونها را در کنار نماد بلوک برای هر ستون بلوک بنویسید ، مانند این: 1s 2s 2p 3s 3p 3 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s در این مثال ، این پیکربندی الکترون eribi است.
5. پیکربندی های غیر عادی الکترون را تشخیص دهید. هجده استثنا common مشترک در پیکربندی الکترون اتم ها در کمترین حالت انرژی وجود دارد که به آن حالت زمینی نیز می گویند. در مقایسه با قاعده کلی انگشت شست ، آنها فقط از دو تا سه موقعیت آخر الکترون منحرف می شوند. در این حالت ، پیکربندی الکترون واقعی باعث می شود الکترونها انرژی کمتری نسبت به پیکربندی استاندارد اتم داشته باشند. اتم های غیرمعمول عبارتند از:
   • Cr (... ، 3d5 ، 4s1) ؛ مس (... ، 3d10 ، 4s1) ؛ توجه داشته باشید (... ، 4d4 ، 5s1) ؛ مو (... ، 4d5 ، 5s1) ؛ Ru (... ، 4d7 ، 5s1) ؛ Rh (... ، 4d8 ، 5s1) ؛ پی دی (... ، 4d10 ، 5s0) ؛ آگ (... ، 4d10 ، 5s1) ؛ لا (... ، 5d1 ، 6s2) ؛ Ce (... ، 4f1 ، 5d1 ، 6s2) ؛ Gd (... ، 4f7 ، 5d1 ، 6s2) ؛ اوه (... ، 5d10 ، 6s1) ؛ Ac (... ، 6d1 ، 7s2) ؛ Th (... ، 6d2 ، 7s2) ؛ پا (... ، 5f2 ، 6d1 ، 7s2) ؛ تو (... ، 5f3 ، 6d1 ، 7s2) ؛ Np (... ، 5f4 ، 6d1 ، 7s2) و سانتی متر (... ، 5f7 ، 6d1 ، 7s2).
   تبلیغات

مشاوره

• وقتی اتم یون باشد ، به این معنی است که تعداد پروتون ها با تعداد الکترون برابر نیست. سپس بار اتم در گوشه (سمت راست) بالای نماد عنصر نشان داده می شود. بنابراین یک اتم آنتیموان با بار +2 پیکربندی الکترون 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p خواهد داشت. توجه داشته باشید که 5p به 5p تغییر می کند. مراقب باشید وقتی پیکربندی اتم خنثی الکتریکی به هر اوربیتال دیگری به غیر از s و p ختم می شود. با حذف الکترون ها ، فقط می توانید الکترون ها را از اوربیتال های ظرفیت (s و p اوربیتال) بگیرید. بنابراین اگر یک پیکربندی به 4s 3d ختم شود و اتم 2+ بار داشته باشد ، پیکربندی به 4s 3d تغییر می کند. ما 3D می بینیممقدار ثابت، اما فقط الکترونهای موجود در مداری s حذف می شوند.
• همه اتم ها تمایل به بازگشت به حالت پایدار دارند و پایدارترین پیکربندی الکترون دارای اوربیتال s و p کافی است (s2 و p6). این گازهای نادر دارای این پیکربندی الکترون هستند ، به همین دلیل به ندرت در واکنش ها شرکت می کنند و در سمت راست جدول تناوبی قرار دارند. بنابراین اگر یک پیکربندی در 3p خاتمه یابد ، برای پایدار شدن فقط به دو الکترون دیگر احتیاج دارد (دادن شش الکترون از جمله الکترون های مدار s به انرژی بیشتری احتیاج دارد ، بنابراین دادن چهار الکترون راحت تر است). آسان تر). اگر یک پیکربندی در 4d به پایان برسد ، فقط باید سه الکترون بدهد تا به یک حالت پایدار برسد. به همین ترتیب ، کلاسهای فرعی جدید که نیمی از الکترونها را دریافت می کنند (s1 ، p3 ، d5 ..) پایدارتر هستند ، به عنوان مثال p4 یا p2 ، اما s2 و p6 حتی پایدارتر خواهند بود.
• همچنین می توانید از پیکربندی الکترون ظرفیت برای نوشتن پیکربندی الکترون یک عنصر ، که آخرین اوربیتال s و p است ، استفاده کنید. بنابراین ، پیکربندی ظرفیت اتم آنتیموان برای آنتیموان 5s 5p است.
• یون ها این را دوست ندارند زیرا دوام بسیار بالاتری دارند. بسته به اینکه از کجا شروع کرده اید و چه تعداد الکترون یا کمتر دارید ، از دو مرحله فوق این مقاله صرف نظر کرده و به همان روش کار کنید.
• برای یافتن عدد اتمی از پیکربندی الکترون آن ، تمام اعدادی را که با حروف (s ، p ، d و f) دنبال می شوند اضافه کنید. این فقط در صورت اتم خنثی صحیح است ، اگر یون باشد پس نمی توانید از این روش استفاده کنید. در عوض ، باید تعداد الکترونهایی را که می گیرید یا می دهید کم یا کم کنید.
• شماره زیر حرف باید در گوشه بالا سمت راست نوشته شود ، هنگام شرکت در آزمون نباید اشتباه بنویسید.
• برای نوشتن تنظیمات الکترون دو روش مختلف وجود دارد. همانطور که برای اتم اریبی نشان داده شده است ، می توانید به ترتیب صعودی لایه الکترون یا ترتیب قرار گرفتن الکترونها در مدارها بنویسید.
• مواردی وجود دارد که الکترون باید "تحت فشار قرار گیرد". این زمانی است که یک اوربیتال تنها یک الکترون را برای داشتن نیمی یا کل الکترون از دست داده باشد ، بنابراین شما باید الکترون را از نزدیکترین اوربیتال s یا p بگیرید تا آن را به مداری که به آن الکترون نیاز دارد انتقال دهید.
• نمی توان گفت که "ثبات کسر انرژی" از زیر کلاس نیمی از الکترونها را دریافت می کند. این یک ساده سازی بیش از حد است. دلیل پایداری سطح انرژی زیر کلاس جدید دریافت کننده "نیمی از الکترون" این است که هر مداری فقط یک الکترون منفرد دارد ، بنابراین دافعه الکترون-الکترون به حداقل می رسد.