محتوا

• مراحل
• روش 1 از 2: توزیع الکترونها با استفاده از سیستم تناوبی D. I. مندلیف
• روش 2 از 2: استفاده از جدول تناوبی ADOMAH
• نکات

پیکربندی الکترونیکی یک اتم یک نمایش عددی از مدارهای الکترون آن است. اوربیتال های الکترونیکی مناطقی با اشکال مختلف هستند که در اطراف یک هسته اتمی واقع شده اند و در آنها الکترون از نظر ریاضی محتمل است. پیکربندی الکترونیکی به شما کمک می کند تا به سرعت و به راحتی به خواننده بگویید که یک اتم چند مدار الکترون دارد و همچنین تعداد الکترون ها در هر مداری را تعیین می کند. پس از خواندن این مقاله ، روش تولید پیکربندی های الکترونیکی را فرا گرفته اید.

مراحل

روش 1 از 2: توزیع الکترونها با استفاده از سیستم تناوبی D. I. مندلیف

1. 1 عدد اتمی اتم خود را بیابید. هر اتم دارای تعداد مشخصی الکترون است که با آن ارتباط دارد. نماد اتم خود را در جدول تناوبی بیابید. عدد اتمی یک عدد صحیح مثبت است که از 1 شروع می شود (برای هیدروژن) و برای هر اتم بعدی یک عدد افزایش می یابد. عدد اتمی تعداد پروتون های یک اتم است و بنابراین تعداد الکترون های یک اتم با بار صفر نیز می باشد.
2. 2 بار اتم را تعیین کنید. تعداد الکترونهای اتمهای خنثی برابر با جدول تناوبی است. با این حال ، اتم های باردار بسته به میزان بار آنها ، الکترون های بیشتری یا کمتر خواهند داشت. اگر با یک اتم باردار کار می کنید ، الکترون ها را به شرح زیر اضافه یا تفریق کنید: به ازای هر بار منفی یک الکترون اضافه کنید و به ازای هر بار مثبت یک الکترون کم کنید.
   • به عنوان مثال ، یک اتم سدیم با بار -1 یک الکترون اضافی خواهد داشت علاوه بر این به عدد اتمی پایه آن 11. به عبارت دیگر ، کل اتم 12 الکترون خواهد داشت.
   • اگر در مورد اتم سدیم با بار 1+ صحبت می کنیم ، یک الکترون باید از عدد اتمی پایه 11 کم شود. بنابراین ، اتم دارای 10 الکترون خواهد بود.
3. 3 لیست اصلی مداری را به خاطر بسپارید. با افزایش تعداد الکترون ها ، آنها زیر سطوح مختلف پوسته الکترونی اتم را مطابق یک دنباله مشخص پر می کنند. هر زیر سطح پوسته الکترون ، هنگامی که پر می شود ، دارای تعداد زوج الکترون است. زیر سطوح زیر موجود است:
   • s-sublevel (هر عددی در پیکربندی الکترونیکی که قبل از حرف "s" آمده باشد) دارای یک مداری واحد است و ، با توجه به اصل پاولی، یک مداری می تواند حداکثر 2 الکترون داشته باشد ، بنابراین ، می توان 2 الکترون در هر سطح زیر سطح الکترون قرار داد.
   • p-suvelvel شامل 3 مداری است و بنابراین می تواند حداکثر 6 الکترون داشته باشد.
   • d- زیر سطح شامل 5 مداری است ، بنابراین می تواند تا 10 الکترون داشته باشد.
   • f-sublevel دارای 7 مداری است ، بنابراین می تواند تا 14 الکترون داشته باشد.
   • g- ، h- ، i- و k-suvelvels نظری هستند اتم های حاوی الکترون در این مداری ناشناخته هستند. سطح زیر g شامل 9 مداری است ، بنابراین از لحاظ نظری می تواند 18 الکترون داشته باشد. سطح زیر h ممکن است دارای 11 مداری و حداکثر 22 الکترون باشد. در مدارهای i -sublevel -13 و حداکثر 26 الکترون ؛ در سطح زیر k - 15 مداری و حداکثر 30 الکترون.
   • حفظ نظم مداری با استفاده از ترفند یادآوری:
     ساوبر پمتخصصان علم فیزیک دon't افind Gبتها حپنهان کردن منn کitches (فیزیکدانان هوشیار زرافه ها را در آشپزخانه ها پنهان نمی کنند).
4. 4 ضبط پیکربندی الکترونیکی را درک کنید. پیکربندی های الکترونیکی ثبت می شوند تا به وضوح تعداد الکترون ها را در هر مداری منعکس کنند. مداری به صورت متوالی نوشته می شوند ، در حالی که تعداد اتم های هر مداری در سمت راست نام مداری نوشته می شود. پیکربندی الکترونیکی تکمیل شده به صورت دنباله ای از نامگذاریها و زیرنویسهای زیر سطح است.
   • به عنوان مثال ، ساده ترین پیکربندی الکترونیکی: 1s 2s 2p این پیکربندی نشان می دهد که دو الکترون در سطح زیر 1s ، دو الکترون در سطح زیر 2s و شش الکترون در سطح زیر 2p وجود دارد. 2 + 2 + 6 = 10 الکترون در کل. این پیکربندی الکترونیکی یک اتم نئون خنثی است (عدد اتمی نئون 10 است).
5. 5 ترتیب مداری را به خاطر بسپارید. به خاطر داشته باشید که مدارهای الکترون به ترتیب صعودی عدد پوسته الکترون ، اما به ترتیب صعودی انرژی شماره گذاری می شوند. به عنوان مثال ، یک مدار 4s پر از انرژی کمتری (یا کمتر متحرک) نسبت به یک قسمت سه بعدی پر شده یا پر شده است ، بنابراین مداری 4s ابتدا ثبت می شود. هنگامی که ترتیب مداری را می دانید ، می توانید به راحتی آنها را با توجه به تعداد الکترون های اتم پر کنید. ترتیب پر شدن مداری به شرح زیر است: 1s ، 2s ، 2p ، 3s ، 3p ، 4s ، 3d ، 4p ، 5s ، 4d ، 5p ، 6s ، 4f ، 5d ، 6p ، 7s ، 5f ، 6d ، 7p.
   • پیکربندی الکترونیکی یک اتم که در آن تمام مداری پر شده اند دارای شکل زیر است: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
   • توجه داشته باشید که ورودی فوق ، هنگامی که همه اوربیتال ها پر می شوند ، پیکربندی الکترونیکی عنصر Uuo (ununoctium) 118 است که بالاترین عدد اتم در جدول تناوبی است. بنابراین ، این پیکربندی الکترونیکی شامل تمام سطوح زیر الکترونیکی فعلی شناخته شده از یک اتم با بار خنثی است.
6. 6 مداری را با توجه به تعداد الکترون های اتم خود پر کنید. برای مثال ، اگر بخواهیم پیکربندی الکترونیکی یک اتم کلسیم خنثی را بنویسیم ، باید با جستجوی عدد اتمی آن در جدول تناوبی شروع کنیم. عدد اتمی آن 20 است ، بنابراین پیکربندی یک اتم با 20 الکترون را مطابق ترتیب بالا می نویسیم.
   • اوربیتال ها را به ترتیب بالا پر کنید تا به الکترون بیستم برسید. مداری 1s اول شامل دو الکترون ، مدارهای 2s نیز دارای دو ، 2p - شش ، 3s - دو ، 3p - 6 و 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 =) در به عبارت دیگر ، پیکربندی الکترونیکی کلسیم به شرح زیر است: 1s 2s 2p 3s 3p 4s.
   • توجه داشته باشید که مداری به ترتیب صعودی انرژی هستند. به عنوان مثال ، هنگامی که آماده حرکت به سطح 4 انرژی هستید ، ابتدا مدار 4s را بنویسید ، و سپس سه بعدی پس از چهارمین سطح انرژی ، به پنجم می روید ، جایی که همان ترتیب تکرار می شود. این تنها پس از سطح سوم انرژی اتفاق می افتد.
7. 7 از جدول تناوبی به عنوان یک سرنخ بصری استفاده کنید. احتمالاً قبلاً متوجه شده اید که شکل جدول تناوبی با ترتیب زیر سطوح الکترونیکی در تنظیمات الکترونیکی مطابقت دارد. به عنوان مثال ، اتمهای ستون دوم از سمت چپ همیشه به "s" ختم می شوند ، در حالی که اتمهای لبه سمت راست قسمت میانی نازک همیشه به "d" ختم می شوند و غیره. از جدول تناوبی به عنوان راهنمای تصویری برای نوشتن تنظیمات استفاده کنید - به این ترتیب که ترتیب اضافه کردن به اوربیتالها با موقعیت شما در جدول مطابقت دارد. زیر را ببینید:
   • به طور خاص ، دو ستون سمت چپ حاوی اتم هایی هستند که پیکربندی الکترونیکی آنها به s-orbitals ختم می شود ، بلوک سمت راست جدول شامل اتم هایی است که پیکربندی آنها به p-orbitals ختم می شود و در قسمت پایین ، اتم ها به f-orbitals ختم می شوند.
   • به عنوان مثال ، وقتی پیکربندی الکترونیکی کلر را یادداشت می کنید ، اینگونه فکر کنید: "این اتم در ردیف سوم (یا" دوره ") جدول تناوبی قرار دارد. همچنین در گروه پنجم بلوک مداری p قرار دارد. بنابراین ، پیکربندی الکترونیکی آن به .3 ص پایان می یابد
   • لطفاً توجه داشته باشید: عناصر موجود در منطقه d و f مداری جدول با سطوح انرژی مشخص می شوند که با دوره ای که در آن قرار گرفته اند مطابقت ندارد. به عنوان مثال ، اولین ردیف بلوک عناصر با مدارهای d مربوط به مداری سه بعدی است ، اگرچه در دوره 4 قرار دارد و ردیف اول عناصر با مدارهای f مربوط به مداری 4f است ، با وجود این واقعیت که در دوره 6 است.
8. 8 مختصر نوشتن تنظیمات الکترونیکی طولانی را بیاموزید. اتمهای لبه سمت راست جدول تناوبی نامیده می شوند گازهای نجیب. این عناصر از نظر شیمیایی بسیار پایدار هستند. برای کوتاه کردن روند نوشتن پیکربندی های الکترونیکی طولانی ، کافی است نماد شیمیایی نزدیکترین گاز نجیب را با الکترونهای کمتر از اتم خود در پرانتز بنویسید و سپس نوشتن پیکربندی الکترونیکی سطوح مداری بعدی را ادامه دهید. زیر را ببینید:
   • برای درک این مفهوم ، نوشتن پیکربندی نمونه مفید است. بیایید پیکربندی روی (شماره اتمی 30) را با استفاده از اختصار گاز نجیب بنویسیم. پیکربندی کامل روی به این شکل است: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d. با این حال ، ما می بینیم که 1s 2s 2p 3s 3p پیکربندی الکترونیکی آرگون ، یک گاز نجیب است. به سادگی قسمت پیکربندی الکترونیکی روی را با نماد شیمیایی آرگون در براکت مربع جایگزین کنید ([Ar].)
   • بنابراین ، پیکربندی الکترونیکی روی ، به صورت مختصر نوشته شده است: [Ar] 4s 3d.
   • توجه داشته باشید که اگر در حال نوشتن پیکربندی الکترونیکی گاز نجیب هستید ، مثلاً آرگون ، نمی توانید [Ar] را بنویسید! باید از کاهش گاز نجیب رو به روی این عنصر استفاده کرد. برای آرگون نئون خواهد بود ([Ne]).

روش 2 از 2: استفاده از جدول تناوبی ADOMAH

1. 1 جدول تناوبی ADOMAH را بیاموزید. این روش ضبط پیکربندی الکترونیکی به حفظ نیاز ندارد ، اما به جدول تناوبی تجدید نظر شده نیاز دارد ، زیرا در جدول تناوبی سنتی ، از دوره چهارم شروع می شود ، تعداد دوره با پوسته الکترون مطابقت ندارد. جدول تناوبی ADOMAH را پیدا کنید - نوع خاصی از جدول تناوبی که توسط دانشمند والری زیمرمن توسعه یافته است. پیدا کردن آن با جستجوی کوتاه در اینترنت آسان است.
   • در جدول تناوبی ADOMAH ، ردیف های افقی نشان دهنده گروهی از عناصر مانند هالوژن ها ، گازهای نجیب ، فلزات قلیایی ، فلزات قلیایی خاکی و غیره هستند. ستون های عمودی مربوط به سطوح الکترونیکی و به اصطلاح "آبشار" (خطوط مورب اتصال بلوک های s ، p ، d و f) مربوط به دوره ها است.
   • هلیوم به هیدروژن منتقل می شود زیرا هر دوی این عناصر دارای مداری 1s هستند. بلوک های دوره (s ، p ، d و f) در سمت راست و اعداد سطح در پایین نشان داده شده است. عناصر در کادرهای شماره 1 تا 120 نشان داده شده است. این اعداد اعداد اتمی متداولی هستند که نشان دهنده تعداد کل الکترونهای یک اتم خنثی است.
2. 2 اتم خود را در جدول ADOMAH پیدا کنید. برای ثبت پیکربندی الکترونیکی یک عنصر ، نماد آن را در جدول تناوبی ADOMAH بیابید و همه عناصر با عدد اتمی بالاتر را خط کشی کنید. به عنوان مثال ، اگر نیاز دارید پیکربندی الکترونیکی erbium (68) را یادداشت کنید ، همه عناصر را از 69 تا 120 حذف کنید.
   • به اعداد 1 تا 8 در انتهای جدول توجه کنید. اینها اعداد سطح الکترونیکی یا شماره ستون هستند. ستون هایی را که فقط موارد خط کشی شده دارند نادیده بگیرید.برای اربیوم ، ستون های شماره 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 و 6 باقی می ماند.
3. 3 سطوح زیر مداری را برای عنصر خود بشمارید. با نگاه کردن به نمادهای بلوک نشان داده شده در سمت راست جدول (s ، p ، d و f) و شماره ستون های نشان داده شده در پایین ، خطوط مورب بین بلوک ها را نادیده بگیرید و ستون ها را به ترتیب از پایین به ستون ها تقسیم کنید. به اوج - به بالا - به سمت قله. باز هم ، جعبه ها را با همه عناصر خط کشیده نادیده بگیرید. بلوک های ستون را بنویسید ، با شماره ستون و سپس علامت بلوک شروع کنید ، بنابراین: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (برای اربیوم).
   • توجه: پیکربندی الکترونیکی Er بالا به ترتیب صعودی از شماره زیر سطح الکترونیکی نوشته شده است. همچنین می توان آن را به ترتیب پر کردن مداری نوشت. برای انجام این کار ، هنگام نوشتن بلوک های ستون ، آبشارها را از پایین به بالا دنبال کنید ، نه ستون ها: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f.
4. 4 الکترونهای هر زیر سطح الکترونیکی را بشمارید. عناصر موجود در هر ستون بلوک را که از خط خارج نشده اند ، یک الکترون از هر عنصر وصل کنید و تعداد آنها را در کنار نماد بلوک برای هر ستون بلوک به شرح زیر بنویسید: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6 ثانیه ... در مثال ما ، این پیکربندی الکترونیکی اربیوم است.
5. 5 تنظیمات الکترونیکی نادرست را در نظر بگیرید. هجده استثناء معمولی مربوط به پیکربندی الکترونیکی اتمها در کمترین حالت انرژی ، که حالت انرژی زمینی نیز نامیده می شود ، وجود دارد. آنها فقط در دو یا سه موقعیت آخر که توسط الکترون ها اشغال شده است از قانون کلی اطاعت نمی کنند. در این مورد ، پیکربندی الکترونیکی واقعی فرض می کند که الکترونها در مقایسه با پیکربندی استاندارد اتم در وضعیتی با انرژی کمتری قرار دارند. اتم های استثنا شامل موارد زیر است:
   • Cr (... ، 3d5 ، 4s1) ؛ مس (... ، 3d10 ، 4s1) ؛ Nb (... ، 4d4 ، 5s1) ؛ مو (... ، 4d5 ، 5s1) ؛ Ru (... ، 4d7 ، 5s1) ؛ Rh (... ، 4d8 ، 5s1) ؛ Pd (... ، 4d10 ، 5s0) ؛ Ag (... ، 4d10 ، 5s1) ؛ لا (... ، 5d1 ، 6s2) ؛ Ce (... ، 4f1 ، 5d1 ، 6s2) ؛ Gd (... ، 4f7 ، 5d1 ، 6s2) ؛ Au (... ، 5d10 ، 6s1) ؛ Ac (... ، 6d1 ، 7s2) ؛ ث (... ، 6d2 ، 7s2) ؛ Pa (... ، 5f2 ، 6d1 ، 7s2) ؛ U (... ، 5f3 ، 6d1 ، 7s2) ؛ Np (... ، 5f4 ، 6d1 ، 7s2) و سانتی متر (... ، 5f7 ، 6d1 ، 7s2).

نکات

• برای یافتن عدد اتمی یک اتم هنگام نوشتن با پیکربندی الکترونیکی ، کافی است همه اعداد را که حروف (s ، p ، d و f) را دنبال می کنند جمع کنید. این فقط برای اتم های خنثی کار می کند ، اگر با یک یون برخورد می کنید ، هیچ چیز کار نمی کند - شما باید تعداد الکترون های اضافی یا از دست رفته را اضافه یا کم کنید.
• شماره زیر حرف فوق است ، در چک اشتباه نکنید.
• هیچ سطح ثبات "نیمه پر" وجود ندارد. این یک ساده سازی است. هرگونه ثباتی که مربوط به سطوح فرعی "نیمه پر" باشد به این دلیل است که هر مداری توسط یک الکترون اشغال شده است ، بنابراین دافعه بین الکترون ها به حداقل می رسد.
• هر اتم به یک حالت پایدار متمایل است ، و پایدارترین پیکربندی ها زیر سطوح s و p (s2 و p6) را پر کرده اند. گازهای نجیب دارای چنین پیکربندی هستند ، بنابراین به ندرت واکنش نشان می دهند و در جدول تناوبی در سمت راست قرار دارند. بنابراین ، اگر پیکربندی در 3p به پایان برسد ، برای رسیدن به حالت پایدار به دو الکترون احتیاج دارد (برای از دست دادن شش ، از جمله الکترونهای سطح زیر s ، انرژی بیشتری مورد نیاز است ، بنابراین از دست دادن چهار آسانتر است). و اگر پیکربندی به صورت چهار بعدی به پایان برسد ، برای رسیدن به حالت پایدار باید سه الکترون از دست بدهد. علاوه بر این ، سطوح زیر نیمه پر (s1 ، p3 ، d5 ..) پایدارتر از ، به عنوان مثال ، p4 یا p2 هستند. با این حال ، s2 و p6 حتی قوی تر خواهند بود.
• وقتی با یون برخورد می کنید ، این بدان معناست که تعداد پروتون ها برابر با تعداد الکترون ها نیست. در این حالت ، بار یک اتم در بالا سمت راست (معمولاً) نماد شیمیایی نشان داده می شود. بنابراین ، یک اتم آنتیموان با بار 2+ دارای پیکربندی الکترونیکی 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p است. توجه داشته باشید که 5p به 5p تغییر کرده است. هنگامی که پیکربندی یک اتم خنثی به سطوح فرعی به غیر از s و p ختم می شود ، مراقب باشید. هنگامی که الکترونها را بر می دارید ، فقط می توانید آنها را از اوربیتال های ظرفیت (s و p orbitals) بردارید.بنابراین ، اگر پیکربندی در 4s 3d به پایان برسد و اتم شارژ +2 را دریافت کند ، پیکربندی در 4s 3d به پایان می رسد. لطفا توجه داشته باشید که 3D نه به جای از دست دادن الکترون های مدار مداری تغییر می کند.
• شرایطی وجود دارد که الکترون مجبور به "رفتن به سطح انرژی بالاتر" می شود. هنگامی که یک زیر سطح فاقد یک الکترون تا نیمه یا کامل است ، یک الکترون را از نزدیکترین سطح s یا p-sublevel بردارید و آن را به سطح فرعی که به یک الکترون نیاز دارد منتقل کنید.
• دو گزینه برای ضبط پیکربندی الکترونیکی وجود دارد. آنها می توانند به ترتیب صعودی اعداد سطح انرژی یا به ترتیب پر شدن مدارهای الکترون نوشته شوند ، همانطور که در بالا برای اربیوم نشان داده شد.
• همچنین می توانید پیکربندی الکترونیکی یک عنصر را فقط با نوشتن پیکربندی ظرفیت ، که آخرین سطح زیر و پایین است ، بنویسید. بنابراین ، پیکربندی ظرفیت آنتیموان شکل 5s 5p خواهد داشت.
• یونس یکی نیست. با آنها بسیار سخت تر است. بسته به اینکه از کجا شروع کرده اید و چقدر تعداد الکترون ها زیاد است ، از دو سطح بگذرید و از همان الگو پیروی کنید.