Quale formula elettronica corrisponde agli atomi di calcio. Formule elettroniche degli elementi chimici

La conoscenza dei possibili stati di un elettrone in un atomo, la regola di Klechkovsky, il principio di Pauli e la regola di Hund permettono di considerare la configurazione elettronica di un atomo. A questo scopo vengono utilizzate formule elettroniche.

La formula elettronica denota lo stato di un elettrone in un atomo, indicando con un numero il numero quantico principale che ne caratterizza lo stato, e con una lettera indicando il numero quantico orbitale. Un numero che mostra quanti elettroni ci sono questo stato, sono scritti in alto a destra della lettera che indica la forma della nuvola elettronica.

Per l'atomo di idrogeno (n = 1, l = 0, m = 0) la formula elettronica sarà: 1s 1. Entrambi gli elettroni dell'elemento successivo, l'elio He, sono caratterizzati dagli stessi valori di n, l, m e differiscono solo negli spin. La formula elettronica dell'atomo di elio è ls 2. Il guscio elettronico dell'atomo di elio è completo e molto stabile. L'elio è un gas nobile.

Per gli elementi del 2° periodo (n = 2, l = 0 oppure l = 1), viene riempito prima lo stato 2s e poi il sottolivello p del secondo livello energetico.

Formula elettronica dell'atomo di litio: ls 2 2s 1. L'elettrone 2s 1 è legato più debole al nucleo atomico (Fig. 6), quindi l'atomo di litio può facilmente cederlo (come ovviamente ricorderete, questo processo si chiama ossidazione), trasformandosi nello ione Li +.

Riso. 6.
Sezioni di nuvole di elettroni 1 e 2 secondo un piano che passa attraverso il nucleo

Nell'atomo di berillio anche il quarto elettrone occupa lo stato 2s: ls 2 2s 2. I due elettroni esterni dell'atomo di berillio si separano facilmente: il Be viene ossidato nel catione Be 2+.

L'atomo di boro ha un elettrone nello stato 2p: ls 2 2s 2 2p 1. Successivamente, per gli atomi di carbonio, azoto, ossigeno e fluoro (secondo la regola di Hund), viene riempito il sottolivello 2p, che termina con il gas nobile neon: ls 2 2s 2 2p 6.

Se si vuole sottolineare che gli elettroni di un dato sottolivello occupano individualmente le celle quantistiche, nella formula elettronica la designazione del sottolivello accompagna l'indice. Ad esempio, la formula elettronica dell'atomo di carbonio

Per gli elementi del 3° periodo vengono riempiti rispettivamente lo stato Zs (n = 3, l = 0) e il sottolivello Zp (n = 3, l - 1). Il sottolivello 3d (n = 3, l = 2) rimane libero:

A volte nei diagrammi che descrivono la distribuzione degli elettroni negli atomi, è indicato solo il numero di elettroni a ciascun livello energetico, cioè vengono scritte le formule elettroniche abbreviate degli atomi elementi chimici, in contrasto con le formule elettroniche complete sopra riportate, ad esempio:

Per elementi di grandi periodi (4° e 5°), secondo la regola di Klechkovsky, i primi due elettroni dello strato elettronico esterno occupano gli stati 4s (n = 4, l = 0) e 5s (n = 5, l = 0):

A partire dal terzo elemento di ciascun periodo maggiore, i successivi dieci elettroni entrano rispettivamente nei sottolivelli 3d e 4d precedenti (per gli elementi dei sottogruppi laterali):

Di norma, quando il sottolivello d precedente viene riempito, il sottolivello p esterno (rispettivamente 4p e 5p) inizierà a riempirsi:

Per elementi di grandi periodi - il 6o e il 7o incompleto - i livelli energetici e i sottolivelli sono pieni di elettroni, di regola, in questo modo: i primi due elettroni vanno al sottolivello s esterno, ad esempio:

il successivo elettrone (in La e Ac) va al precedente sottolivello d:

Quindi i successivi 14 elettroni entrano nel terzo livello energetico esterno nei sottolivelli 4f e 5f rispettivamente di lantanidi e attinidi:

Quindi il secondo livello energetico esterno (sottolivello d) degli elementi dei sottogruppi laterali inizierà nuovamente a formarsi:

Solo dopo che il sottolivello d sarà completamente riempito con dieci elettroni, il sottolivello p esterno verrà nuovamente riempito:

In conclusione, guardiamo di nuovo diversi modi visualizzando le configurazioni elettroniche degli atomi degli elementi per periodi della tabella di Mendeleev.

Consideriamo gli elementi del 1o periodo: idrogeno ed elio.

Formule elettroniche gli atomi mostrano la distribuzione degli elettroni attraverso i livelli e i sottolivelli energetici.

Le formule elettroniche grafiche degli atomi mostrano la distribuzione degli elettroni non solo tra livelli e sottolivelli, ma anche tra celle quantistiche (orbitali atomici).

In un atomo di elio, il primo strato di elettroni è completo: ha 2 elettroni.

L'idrogeno e l'elio sono elementi s; il sottolivello ls di questi atomi è pieno di elettroni.

Per tutti gli elementi del 2o periodo, il primo strato di elettroni è riempito e gli elettroni riempiono gli stati 2s e 2p secondo il principio di minima energia (prima S-, e poi p) e le regole di Pauli e Hund (Tabella 2 ).

Nell'atomo di neon, il secondo strato di elettroni è completo: ha 8 elettroni.

Tavolo 2
Struttura gusci elettronici atomi di elementi del 2° periodo

Litio Li, berillio Be - elementi s.

Il boro B, il carbonio C, l'azoto N, l'ossigeno O, il fluoro F, il neon Ne sono elementi p, il sottolivello p di questi atomi è pieno di elettroni.

Per gli atomi degli elementi del 3o periodo, il primo e il secondo strato elettronico sono completati, quindi è riempito il terzo strato elettronico, in cui gli elettroni possono occupare gli stati 3s, 3p e 3d (Tabella 3).

Tabella 3
Struttura dei gusci elettronici degli atomi degli elementi del 3o periodo

Il sottolivello 3s viene completato nell'atomo di magnesio. Il sodio Na e il magnesio Mg sono elementi s.

Nell'alluminio e negli elementi che lo seguono, il sottolivello 3p è pieno di elettroni.

Un atomo di argon ha 8 elettroni nel suo strato esterno (terzo strato di elettroni). Come strato esterno, è completo, ma in totale nel terzo strato di elettroni, come già sapete, possono esserci 18 elettroni, il che significa che gli elementi del 3° periodo hanno uno stato 3D non riempito.

Tutti gli elementi dall'alluminio Al all'argon Ar sono elementi p.

Gli elementi s e p formano i sottogruppi principali della tavola periodica.

Per gli atomi degli elementi del 4o periodo - potassio e calcio - appare un quarto livello energetico, viene riempito il 48o sottolivello (Tabella 4), poiché, secondo la regola di Klechkovsky, ha un'energia inferiore rispetto al sottolivello 3d.

Tabella 4
Struttura dei gusci elettronici degli atomi degli elementi del 4o periodo

Per semplificare le formule elettroniche grafiche degli atomi degli elementi del 4° periodo:

Il potassio K e il calcio Ca sono elementi s inclusi nei sottogruppi principali. Negli atomi dallo scandio Sc allo zinco Zn, il sottolivello 3d è pieno di elettroni. Questi sono elementi 3d. Sono inclusi in sottogruppi secondari, il loro strato elettronico più esterno è riempito e sono classificati come elementi di transizione.

Presta attenzione alla struttura dei gusci elettronici degli atomi di cromo e rame. In essi, un elettrone “fallisce” dal sottolivello 4s al sottolivello 3d, il che è spiegato dalla maggiore stabilità energetica delle configurazioni elettroniche risultanti 3d 5 e 3d 10:

Nell'atomo di zinco, il terzo livello energetico è completo; tutti i sottolivelli sono riempiti: 3s, 3p e 3d, con un totale di 18 elettroni.

Negli elementi successivi allo zinco, il quarto livello energetico, il sottolivello 4p, continua ad essere riempito.

Gli elementi dal gallio Ga al kripton Kr sono elementi p.

L'atomo Kr krypton ha uno strato esterno (quarto) completo e dotato di 8 elettroni. Ma in totale nel quarto strato di elettroni, come sai, possono esserci 32 elettroni; l'atomo di krypton ha ancora gli stati 4d e 4f vuoti.

Per gli elementi del 5° periodo, secondo la regola di Klechkovsky, i sottolivelli vengono riempiti nel seguente ordine: 5s ⇒ 4d ⇒ 5r. E ci sono anche eccezioni legate al “fallimento” degli elettroni in 41 Nb, 42 Mo, 44 ​​​​Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.

Nel 6° e 7° periodo compaiono gli elementi f, cioè gli elementi per i quali vengono riempiti rispettivamente i sottolivelli 4f e 5f del terzo livello di energia esterna.

Gli elementi 4f sono chiamati lantanidi.

Gli elementi 5f sono chiamati attinidi.

L'ordine di riempimento dei sottolivelli elettronici negli atomi degli elementi del 6o periodo: 55 elementi Cs e 56 Ba - bs; 57 La ...6s 2 5d 1 - 5d-elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elementi; 72 Hf - 80 Hg - elementi 5d; 81 Tl - 86 Rn - elementi br. Ma anche qui ci sono elementi in cui l’ordine di riempimento dei sottolivelli energetici è “disturbato”, il che, ad esempio, è associato ad una maggiore stabilità energetica dei sottolivelli f riempiti per metà e completamente, cioè nf 7 e nf 14.

A seconda di quale sottolivello dell'atomo è pieno di elettroni per ultimo, tutti gli elementi, come hai già capito, sono divisi in quattro famiglie o blocchi elettronici (Fig. 7):

Riso. 7.
Divisione della tavola periodica (tabella) in blocchi di elementi

1. elementi s; il sottolivello s del livello esterno dell'atomo è pieno di elettroni; gli elementi s includono idrogeno, elio ed elementi dei principali sottogruppi dei gruppi I e II;
2. elementi p; il sottolivello p del livello esterno dell'atomo è pieno di elettroni; gli elementi p includono elementi dei principali sottogruppi dei gruppi III-VIII;
3. elementi d; il sottolivello d del livello pre-esterno dell'atomo è pieno di elettroni; Gli elementi d includono elementi dei sottogruppi secondari dei gruppi I-VIII, cioè elementi di decenni plug-in di grandi periodi situati tra gli elementi s e p. Sono anche chiamati elementi di transizione;
4. elementi f; il sottolivello f del terzo livello esterno dell'atomo è pieno di elettroni; Questi includono lantanidi e attinidi.

Domande e compiti per il § 3

1. Realizza diagrammi della struttura elettronica, formule elettroniche e formule elettroniche grafiche degli atomi dei seguenti elementi chimici:
   a) calcio;
   b) ferro;
   c) zirconio;
   d) niobio;
   e) afnio;
   e) oro.
2. Scrivi la formula elettronica per l'elemento n. 110 utilizzando il simbolo del gas nobile appropriato.
3. Cos'è un "tuffo" di elettroni? Fornisci esempi di elementi in cui si osserva questo fenomeno, scrivi le loro formule elettroniche.
4. Come viene determinata l'appartenenza di un elemento chimico ad una particolare famiglia di elettroni?
5. Confrontare le formule elettroniche elettroniche e grafiche dell'atomo di zolfo. Quale Informazioni aggiuntive contiene l'ultima formula?

Configurazione elettronica un atomo è una rappresentazione numerica dei suoi orbitali elettronici. Gli orbitali elettronici sono regioni varie forme, situato attorno al nucleo atomico, nel quale è matematicamente probabile che si trovi un elettrone. La configurazione elettronica aiuta a dire rapidamente e facilmente al lettore quanti orbitali elettronici ha un atomo, oltre a determinare il numero di elettroni in ciascun orbitale. Dopo aver letto questo articolo, imparerai il metodo per elaborare le configurazioni elettroniche.

Passi

Distribuzione degli elettroni utilizzando il sistema periodico di D. I. Mendeleev

Trova il numero atomico del tuo atomo. Ad ogni atomo è associato un certo numero di elettroni. Trova il simbolo del tuo atomo sulla tavola periodica. Il numero atomico è un intero numero positivo, partendo da 1 (per l'idrogeno) e aumentando di uno per ogni atomo successivo. Il numero atomico è il numero di protoni in un atomo, e quindi è anche il numero di elettroni di un atomo con carica nulla.

Determinare la carica di un atomo. Gli atomi neutri avranno lo stesso numero di elettroni mostrato nella tavola periodica. Tuttavia, gli atomi carichi avranno più o meno elettroni, a seconda dell'entità della loro carica. Se stai lavorando con un atomo carico, aggiungi o sottrai elettroni come segue: aggiungi un elettrone per ogni carica negativa e sottrai uno per ogni carica positiva.

• Ad esempio, un atomo di sodio con carica -1 avrà un elettrone in più Inoltre al suo numero atomico di base 11. In altre parole, l'atomo avrà un totale di 12 elettroni.
• Se stiamo parlando circa un atomo di sodio con carica +1, deve essere sottratto un elettrone dal numero atomico di base 11. Pertanto, l'atomo avrà 10 elettroni.

1. Ricorda l'elenco di base degli orbitali. Quando il numero di elettroni in un atomo aumenta, riempiono i vari sottolivelli del guscio elettronico dell'atomo secondo una sequenza specifica. Ogni sottolivello del guscio elettronico, quando è pieno, contiene numero pari elettroni. Sono disponibili i seguenti sottolivelli:

   Comprendere la notazione della configurazione elettronica. Le configurazioni elettroniche sono scritte per mostrare chiaramente il numero di elettroni in ciascun orbitale. Gli orbitali sono scritti in sequenza, con il numero di atomi in ciascun orbitale scritto come apice a destra del nome dell'orbitale. La configurazione elettronica completata assume la forma di una sequenza di designazioni di sottolivello e apici.

   • Ecco ad esempio la configurazione elettronica più semplice: 1s 2 2s 2 2p 6 . Questa configurazione mostra che ci sono due elettroni nel sottolivello 1s, due elettroni nel sottolivello 2s e sei elettroni nel sottolivello 2p. 2 + 2 + 6 = 10 elettroni in totale. Questa è la configurazione elettronica di un atomo di neon neutro (il numero atomico del neon è 10).

2. Ricorda l'ordine degli orbitali. Tieni presente che gli orbitali elettronici sono numerati in ordine crescente del numero di gusci elettronici, ma disposti in ordine crescente di energia. Ad esempio, un orbitale 4s 2 riempito ha un'energia inferiore (o meno mobilità) di un orbitale 3d 10 parzialmente riempito o riempito, quindi l'orbitale 4s viene scritto per primo. Una volta che conosci l'ordine degli orbitali, puoi facilmente riempirli in base al numero di elettroni nell'atomo. L'ordine di riempimento degli orbitali è il seguente: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • Avrà la configurazione elettronica di un atomo in cui sono riempiti tutti gli orbitali vista successiva: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6
   • Si noti che la voce sopra, quando tutti gli orbitali sono pieni, è la configurazione elettronica dell'elemento Uuo (ununoctium) 118, l'atomo tavola periodica con il numero più alto. Pertanto, questa configurazione elettronica contiene tutti i sottolivelli elettronici attualmente conosciuti di un atomo con carica neutra.

3. Riempi gli orbitali in base al numero di elettroni nel tuo atomo. Se, ad esempio, vogliamo scrivere la configurazione elettronica di un atomo neutro di calcio, dobbiamo iniziare cercando il suo numero atomico nella tavola periodica. Il suo numero atomico è 20, quindi scriveremo la configurazione di un atomo con 20 elettroni nell'ordine sopra indicato.

   • Riempi gli orbitali secondo l'ordine sopra fino a raggiungere il ventesimo elettrone. Il primo orbitale 1s avrà due elettroni, anche l'orbitale 2s ne avrà due, il 2p ne avrà sei, i 3 ne avranno due, il 3p ne avrà 6 e i 4 ne avranno 2 (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 .) In altre parole, la configurazione elettronica del calcio ha la forma: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
   • Si noti che gli orbitali sono disposti in ordine crescente di energia. Ad esempio, quando sei pronto per passare al 4° livello di energia, scrivi prima l'orbitale 4 e Poi 3d. Dopo il quarto livello energetico si passa al quinto, dove si ripete lo stesso ordine. Ciò accade solo dopo il terzo livello energetico.

4. Usa la tavola periodica come spunto visivo. Probabilmente hai già notato che la forma della tavola periodica corrisponde all'ordine dei sottolivelli elettronici nelle configurazioni elettroniche. Ad esempio, gli atomi nella seconda colonna da sinistra finiscono sempre in "s 2", e gli atomi sul bordo destro della parte centrale sottile finiscono sempre in "d 10", ecc. Utilizza la tavola periodica come guida visiva per scrivere le configurazioni: come l'ordine in cui aggiungi gli orbitali corrisponde alla tua posizione nella tabella. Vedi sotto:

   • Nello specifico, le due colonne più a sinistra contengono atomi le cui configurazioni elettroniche terminano con orbitali s, il blocco di destra della tabella contiene atomi le cui configurazioni terminano con orbitali p e la metà inferiore contiene atomi che terminano con orbitali f.
   • Ad esempio, quando scrivi la configurazione elettronica del cloro, pensa in questo modo: "Questo atomo si trova nella terza riga (o "periodo") della tavola periodica. Si trova anche nel quinto gruppo del blocco orbitale p di la tavola periodica Pertanto, la sua configurazione elettronica terminerà in. ..3p 5
   • Si noti che gli elementi nella regione orbitale d e f della tavola sono caratterizzati da livelli energetici che non corrispondono al periodo in cui si trovano. Ad esempio, la prima riga di un blocco di elementi con orbitali d corrisponde a orbitali 3d, sebbene si trovi nel 4° periodo, e la prima riga di elementi con orbitali f corrisponde a un orbitale 4f, nonostante sia nel 6° periodo. periodo.

5. Impara le abbreviazioni per scrivere configurazioni elettroniche lunghe. Vengono chiamati gli atomi sul bordo destro della tavola periodica gas nobili. Questi elementi sono chimicamente molto stabili. Per abbreviare il processo di scrittura delle configurazioni elettroniche lunghe, scrivi semplicemente il simbolo chimico del gas nobile più vicino con meno elettroni del tuo atomo tra parentesi quadre, quindi continua a scrivere la configurazione elettronica dei successivi livelli orbitali. Vedi sotto:

   • Per comprendere questo concetto sarà utile scrivere una configurazione di esempio. Scriviamo la configurazione dello zinco (numero atomico 30) utilizzando la sigla che comprende il gas nobile. La configurazione completa dello zinco è simile a questa: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10. Tuttavia, vediamo che 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 è la configurazione elettronica dell'argon, un gas nobile. Basta sostituire parte della configurazione elettronica dello zinco con il simbolo chimico dell'argon tra parentesi quadre (.)
   • Quindi, la configurazione elettronica dello zinco, scritta in forma abbreviata, ha la forma: 4s 2 3d 10 .
   • Tieni presente che se stai scrivendo la configurazione elettronica di un gas nobile, ad esempio l'argon, non puoi scriverla! Bisogna usare l'abbreviazione del gas nobile che precede questo elemento; per l'argon sarà neon ().

   Utilizzando la tavola periodica ADOMAH

   1. Padroneggia la tavola periodica ADOMAH. Questo metodo di registrazione della configurazione elettronica non richiede la memorizzazione, ma richiede una tavola periodica modificata, poiché nella tavola periodica tradizionale, a partire dal quarto periodo, il numero del periodo non corrisponde al guscio dell'elettrone. Trova la tavola periodica ADOMAH, un tipo speciale di tavola periodica sviluppata dallo scienziato Valery Zimmerman. È facile trovarlo con una breve ricerca su Internet.

      • IN tavola periodica Le righe orizzontali di ADOMAH rappresentano gruppi di elementi come alogeni, gas nobili, metalli alcalini, metalli alcalino terrosi, ecc. Le colonne verticali corrispondono ai livelli elettronici e alle cosiddette "cascate" (linee diagonali che collegano blocchi s,p,d e f) corrispondono a periodi.
      • L'elio viene spostato verso l'idrogeno perché entrambi questi elementi sono caratterizzati da un orbitale 1s. I blocchi dei periodi (s,p,d ed f) sono mostrati sul lato destro, mentre i numeri dei livelli sono indicati in basso. Gli elementi sono rappresentati in caselle numerate da 1 a 120. Questi numeri sono numeri atomici ordinari che rappresentano totale elettroni in un atomo neutro.

   2. Trova il tuo atomo nella tabella ADOMAH. Per scrivere la configurazione elettronica di un elemento, cerca il suo simbolo sulla tavola periodica ADOMAH e cancella tutti gli elementi con numero atomico più alto. Ad esempio, se devi scrivere la configurazione elettronica dell'erbio (68), cancella tutti gli elementi da 69 a 120.

      • Nota i numeri da 1 a 8 nella parte inferiore della tabella. Questi sono numeri di livelli elettronici o numeri di colonne. Ignora le colonne che contengono solo elementi barrati. Per l'erbio rimangono le colonne numerate 1,2,3,4,5 e 6.

   3. Conta i sottolivelli orbitali fino al tuo elemento. Osservando i simboli dei blocchi mostrati a destra della tabella (s, p, d ed f) e i numeri delle colonne mostrati alla base, ignora le linee diagonali tra i blocchi e dividi le colonne in blocchi di colonne, elencandole in ordine dal basso verso l'alto. Ancora una volta, ignora i blocchi in cui tutti gli elementi sono barrati. Scrivi i blocchi di colonne iniziando dal numero di colonna seguito dal simbolo del blocco, quindi: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (per l'erbio).

      • Nota: la configurazione elettronica di Er sopra è scritta in ordine crescente del numero del sottolivello elettronico. Può anche essere scritto in ordine di riempimento degli orbitali. Per fare ciò, segui le cascate dal basso verso l'alto, anziché le colonne, quando scrivi blocchi di colonne: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12 .

   4. Contare gli elettroni per ciascun sottolivello elettronico. Contare gli elementi di ciascun blocco di colonna che non sono stati cancellati, attaccando un elettrone a ciascun elemento, e scrivere il loro numero accanto al simbolo del blocco per ciascun blocco di colonna in questo modo: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2 . Nel nostro esempio, questa è la configurazione elettronica dell'erbio.

   5. Fare attenzione alle configurazioni elettroniche errate. Esistono diciotto eccezioni tipiche legate alle configurazioni elettroniche degli atomi nello stato energetico più basso, chiamato anche stato fondamentale stato energetico. Non obbediscono regola generale solo nelle ultime due o tre posizioni occupate dagli elettroni. In questo caso la configurazione elettronica reale presuppone che gli elettroni si trovino in uno stato con energia inferiore rispetto alla configurazione standard dell'atomo. Gli atomi di eccezione includono:

      • Cr(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); N.B(..., 4d4, 5s1); Mo(..., 4d5, 5s1); Ru(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ag(..., 4d10, 5s1); La(..., 5d1, 6s2); Ce(..., 4f1, 5d1, 6s2); Dio(..., 4f7, 5d1, 6s2); Au(..., 5d10, 6s1); AC(..., 6d1, 7s2); Gi(..., 6d2, 7s2); papà(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); N.P(..., 5f4, 6d1, 7s2) e Cm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • Per trovare il numero atomico di un atomo quando è scritto sotto forma di configurazione elettronica, somma semplicemente tutti i numeri che seguono le lettere (s, p, d ed f). Funziona solo per gli atomi neutri, se hai a che fare con uno ione non funzionerà: dovrai aggiungere o sottrarre il numero di elettroni extra o persi.
   • Il numero che segue la lettera è un apice, non commettere errori nel test.
   • Non esiste stabilità del sottolivello "mezzo pieno". Questa è una semplificazione. Qualsiasi stabilità attribuita ai sottolivelli "riempiti a metà" si verifica perché ciascun orbitale è occupato da un elettrone, quindi la repulsione tra gli elettroni è ridotta al minimo.
   • Ogni atomo tende ad uno stato stabile, e le configurazioni più stabili hanno i sottolivelli s e p occupati (s2 e p6). I gas nobili hanno questa configurazione, quindi reagiscono raramente e si trovano a destra nella tavola periodica. Pertanto, se una configurazione termina in 3p 4, allora sono necessari due elettroni per raggiungere uno stato stabile (perderne sei, compresi gli elettroni del sottolivello s, richiede più energia, quindi perderne quattro è più facile). E se la configurazione termina con 4d 3, per raggiungere uno stato stabile deve perdere tre elettroni. Inoltre, i sottolivelli riempiti a metà (s1, p3, d5...) sono più stabili rispetto, ad esempio, a p4 o p2; tuttavia, s2 e p6 saranno ancora più stabili.
   • Quando hai a che fare con uno ione, ciò significa che il numero di protoni non è uguale al numero di elettroni. La carica dell'atomo in questo caso sarà raffigurata in alto a destra (solitamente) del simbolo chimico. Pertanto, un atomo di antimonio con carica +2 ha la configurazione elettronica 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 . Nota che 5p 3 è cambiato in 5p 1 . Fare attenzione quando la configurazione dell'atomo neutro termina in sottolivelli diversi da s e p. Quando togli gli elettroni, puoi prenderli solo dagli orbitali di valenza (orbitali s e p). Pertanto, se la configurazione termina con 4s 2 3d 7 e l'atomo riceve una carica pari a +2, allora la configurazione terminerà con 4s 0 3d 7. Si prega di notare che 3d 7 Non cambiamenti, gli elettroni dell’orbitale s vengono invece persi.
   • Ci sono condizioni in cui un elettrone è costretto a "spostarsi a un livello energetico più elevato". Quando un sottolivello manca di un elettrone alla metà o al pieno, prendi un elettrone dal sottolivello s o p più vicino e spostalo nel sottolivello che necessita dell'elettrone.
   • Esistono due opzioni per registrare la configurazione elettronica. Possono essere scritti in ordine crescente di numeri di livello energetico o nell'ordine di riempimento degli orbitali elettronici, come mostrato sopra per l'erbio.
   • Puoi anche scrivere la configurazione elettronica di un elemento scrivendo solo la configurazione di valenza, che rappresenta l'ultimo sottolivello s e p. Pertanto, la configurazione di valenza dell'antimonio sarà 5s 2 5p 3.
   • Gli ioni non sono gli stessi. Con loro è molto più difficile. Salta due livelli e segui lo stesso schema a seconda di dove hai iniziato e di quanto è grande il numero di elettroni.

>> Chimica: Configurazioni elettroniche degli atomi degli elementi chimici

Il fisico svizzero W. Pauli nel 1925 stabilì che in un atomo in un orbitale non possono esserci più di due elettroni con spin opposti (antiparalleli) (tradotto dall'inglese come "fusiccio"), cioè con proprietà tali che possono essere convenzionalmente immaginava se stesso come la rotazione di un elettrone attorno al suo asse immaginario: in senso orario o antiorario. Questo principio è chiamato principio di Pauli.

Se c'è un elettrone nell'orbitale, allora viene chiamato spaiato, se ce ne sono due, allora questi sono elettroni accoppiati, cioè elettroni con spin opposti;

La Figura 5 mostra un diagramma della divisione dei livelli energetici in sottolivelli.

L'orbitale s, come già sai, ha una forma sferica. L'elettrone dell'atomo di idrogeno (s = 1) si trova in questo orbitale ed è spaiato. Pertanto, la sua formula elettronica o configurazione elettronica sarà scritta come segue: 1s 1. Nelle formule elettroniche, il numero del livello energetico è indicato dal numero che precede la lettera (1...), Lettera latina denotano un sottolivello (tipo di orbitale) e il numero scritto in alto a destra della lettera (come esponente) mostra il numero di elettroni nel sottolivello.

Per un atomo di elio He, che ha due elettroni accoppiati in un orbitale s, questa formula è: 1s 2.

Il guscio elettronico dell'atomo di elio è completo e molto stabile. L'elio è un gas nobile.

Al secondo livello energetico (n = 2) ci sono quattro orbitali: uno se tre p. Gli elettroni dell'orbitale s del secondo livello (orbitali 2s) hanno un'energia maggiore, poiché si trovano a una distanza maggiore dal nucleo rispetto agli elettroni dell'orbitale 1s (n = 2).

In generale, per ogni valore di n esiste un orbitale s, ma con un corrispondente apporto di energia elettronica su di esso e, quindi, con un diametro corrispondente, crescente all'aumentare del valore di n.

L'orbitale p ha la forma di un manubrio o di un otto tridimensionale. Tutti e tre gli orbitali p si trovano nell'atomo reciprocamente perpendicolari lungo le coordinate spaziali tracciate attraverso il nucleo dell'atomo. Va sottolineato ancora una volta che ogni livello energetico (strato elettronico), a partire da n = 2, ha tre orbitali p. All'aumentare del valore di n, gli elettroni occupano orbitali p situati a grandi distanze dal nucleo e diretti lungo gli assi x, y, z.

Per gli elementi del secondo periodo (n = 2), viene riempito prima un orbitale b e poi tre orbitali p. Formula elettronica 1l: 1s 2 2s 1. L'elettrone è legato più liberamente al nucleo dell'atomo, quindi l'atomo di litio può facilmente cederlo (come ricorderete, questo processo è chiamato ossidazione), trasformandosi in uno ione Li+.

Nell'atomo di berillio Be 0, anche il quarto elettrone si trova nell'orbitale 2s: 1s 2 2s 2. I due elettroni esterni dell'atomo di berillio si staccano facilmente: il Be 0 viene ossidato nel catione Be 2+.

Nell'atomo di boro, il quinto elettrone occupa l'orbitale 2p: 1s 2 2s 2 2p 1. Successivamente, gli atomi C, N, O, E vengono riempiti con orbitali 2p, che terminano con il gas nobile neon: 1s 2 2s 2 2p 6.

Per gli elementi del terzo periodo, gli orbitali Sv e Sr sono rispettivamente pieni. Cinque orbitali d del terzo livello rimangono liberi:

11 Na 1s 2 2s 2 Sv1; 17С11в22822р63р5; 18Аг П^Ёр^Зр6.

A volte nei diagrammi che descrivono la distribuzione degli elettroni negli atomi, viene indicato solo il numero di elettroni ad ogni livello di energia, cioè vengono scritte formule elettroniche abbreviate di atomi di elementi chimici, in contrasto con le formule elettroniche complete fornite sopra.

Per elementi di grande periodo (quarto e quinto), i primi due elettroni occupano rispettivamente il 4° e il 5° orbitale: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. A partire dal terzo elemento di ciascun periodo maggiore, i successivi dieci elettroni entreranno rispettivamente negli orbitali 3d e 4d precedenti (per gli elementi dei sottogruppi laterali): 23 V 2, 8, 11,2; 26 Tr 2, 8, 14, 2; 40 Zr 2, 8, 18, 10, 2; 43 Tg 2, 8, 18, 13, 2. Di norma, quando il precedente sottolivello d è riempito, il sottolivello p esterno (rispettivamente 4p e 5p) inizierà a riempirsi.

Per gli elementi di grandi periodi - il sesto e il settimo incompleto - i livelli e i sottolivelli elettronici sono riempiti di elettroni, di regola, in questo modo: i primi due elettroni andranno al sottolivello b esterno: 56 Va 2, 8, 18, 18, 8, 2; 87Gg 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; l'elettrone successivo (per Na e Ac) al precedente (sottolivello p: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 e 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Quindi i successivi 14 elettroni entreranno nel terzo livello energetico esterno negli orbitali 4f e 5f rispettivamente dei lantanidi e degli attinidi.

Poi inizierà nuovamente a formarsi il secondo livello di energia esterna (sottolivello-d): per gli elementi dei sottogruppi secondari: 73 Ta 2, 8.18, 32.11, 2; 104 Rf 2, 8.18, 32, 32.10, 2, - e, infine, solo dopo che il livello attuale sarà completamente riempito con dieci elettroni, il sottolivello p esterno verrà nuovamente riempito:

86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.

Molto spesso, la struttura dei gusci elettronici degli atomi viene rappresentata utilizzando celle energetiche o quantistiche: vengono scritte le cosiddette formule elettroniche grafiche. Per questa notazione viene utilizzata la seguente notazione: ciascuna cella quantistica è designata da una cella che corrisponde a un orbitale; Ogni elettrone è indicato da una freccia corrispondente alla direzione dello spin. Quando scrivi una formula elettronica grafica, dovresti ricordare due regole: il principio di Pauli, secondo il quale non possono esserci più di due elettroni in una cella (orbitale), ma con spin antiparalleli, e la regola di F. Hund, secondo cui gli elettroni occupano celle libere (orbitali) e si trovano in Inizialmente sono uno alla volta e hanno lo stesso valore di spin, e solo allora si accoppiano, ma gli spin saranno diretti in modo opposto secondo il principio di Pauli.

In conclusione, consideriamo ancora una volta la visualizzazione delle configurazioni elettroniche degli atomi degli elementi secondo i periodi del sistema Mendeleev. I diagrammi della struttura elettronica degli atomi mostrano la distribuzione degli elettroni attraverso gli strati elettronici (livelli energetici).

In un atomo di elio, il primo strato di elettroni è completo: ha 2 elettroni.

L'idrogeno e l'elio sono elementi s; l'orbitale s di questi atomi è pieno di elettroni.

Elementi del secondo periodo

Per tutti gli elementi del secondo periodo, il primo strato di elettroni è riempito e gli elettroni riempiono gli orbitali e e p del secondo strato di elettroni secondo il principio di minima energia (prima s-, e poi p) e il principio di Pauli e Regole di Hund (Tabella 2).

Nell'atomo di neon, il secondo strato di elettroni è completo: ha 8 elettroni.

Tabella 2 Struttura dei gusci elettronici degli atomi degli elementi del secondo periodo

Fine del tavolo. 2

Li, Be - elementi b.

B, C, N, O, F, Ne sono elementi p, questi atomi hanno orbitali p pieni di elettroni.

Elementi del terzo periodo

Per gli atomi degli elementi del terzo periodo, il primo e il secondo strato elettronico sono completati, quindi viene riempito il terzo strato elettronico, in cui gli elettroni possono occupare i sottolivelli 3s, 3p e 3d (Tabella 3).

Tabella 3 Struttura dei gusci elettronici degli atomi degli elementi del terzo periodo

L'atomo di magnesio completa il suo orbitale elettronico 3s. Elementi Na e Mg-s.

Un atomo di argon ha 8 elettroni nel suo strato esterno (terzo strato di elettroni). Come strato esterno, è completo, ma in totale nel terzo strato di elettroni, come già sapete, possono esserci 18 elettroni, il che significa che gli elementi del terzo periodo hanno orbitali 3D vuoti.

Tutti gli elementi da Al ad Ar sono elementi p. Gli elementi s e p formano i sottogruppi principali della tavola periodica.

Un quarto strato di elettroni appare negli atomi di potassio e calcio e il sottolivello 4s è pieno (Tabella 4), poiché ha un'energia inferiore rispetto al sottolivello 3d. Per semplificare le formule elettroniche grafiche degli atomi degli elementi del quarto periodo: 1) denotiamo la formula elettronica grafica convenzionale dell'argon come segue:
Ar;

2) non rappresenteremo sottolivelli che non sono riempiti con questi atomi.

Tabella 4 Struttura dei gusci elettronici degli atomi degli elementi del quarto periodo

K, Ca - s-elementi inclusi nei sottogruppi principali. Negli atomi da Sc a Zn, il 3° sottolivello è pieno di elettroni. Questi sono elementi Zy. Sono inclusi in sottogruppi secondari, il loro strato elettronico più esterno è riempito e sono classificati come elementi di transizione.

Presta attenzione alla struttura dei gusci elettronici degli atomi di cromo e rame. In essi si verifica un "guasto" di un elettrone dal 4o al 3o sottolivello, che si spiega con la maggiore stabilità energetica delle configurazioni elettroniche risultanti Zd 5 e Zd 10:

Nell'atomo di zinco, il terzo strato di elettroni è completo: in esso sono riempiti tutti i sottolivelli 3s, 3p e 3d, con un totale di 18 elettroni.

Negli elementi successivi allo zinco continua ad essere riempito il quarto strato elettronico, il sottolivello 4p: gli elementi da Ga a Kr sono elementi p.

L'atomo di kripton ha uno strato esterno (quarto) che è completo e ha 8 elettroni. Ma in totale nel quarto strato di elettroni, come sai, possono esserci 32 elettroni; l'atomo di krypton ha ancora i sottolivelli 4d e 4f vuoti.

Per gli elementi del quinto periodo i sottolivelli vengono compilati nel seguente ordine: 5s-> 4d -> 5p. E ci sono anche eccezioni legate al "fallimento" degli elettroni in 41 Nb, 42 MO, ecc.

Nel sesto e nel settimo periodo compaiono gli elementi, cioè gli elementi in cui vengono riempiti rispettivamente i sottolivelli 4f e 5f del terzo strato elettronico esterno.

Gli elementi 4f sono chiamati lantanidi.

Gli elementi 5f sono chiamati attinidi.

L'ordine di riempimento dei sottolivelli elettronici negli atomi degli elementi del sesto periodo: 55 Сs e 56 Ва - elementi 6s;

57 La... 6s 2 5d 1 - 5d elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elementi; 72 Hf - 80 Hg - elementi 5d; 81 Tl- 86 Rn - 6p-elementi. Ma anche qui ci sono elementi in cui l'ordine di riempimento degli orbitali elettronici è "violato", il che, ad esempio, è associato alla maggiore stabilità energetica dei sottolivelli f riempiti per metà e completamente, cioè nf 7 e nf 14 .

A seconda di quale sottolivello dell'atomo è pieno di elettroni per ultimo, tutti gli elementi, come hai già capito, sono divisi in quattro famiglie o blocchi elettronici (Fig. 7).

1) s-Elementi; il sottolivello b del livello esterno dell'atomo è pieno di elettroni; gli elementi s includono idrogeno, elio ed elementi dei principali sottogruppi dei gruppi I e II;

2) elementi p; il sottolivello p del livello esterno dell'atomo è pieno di elettroni; Gli elementi p includono elementi dei principali sottogruppi dei gruppi III-VIII;

3) elementi d; il sottolivello d del livello pre-esterno dell'atomo è pieno di elettroni; Gli elementi d includono elementi dei sottogruppi secondari dei gruppi I-VIII, cioè elementi di decenni plug-in di grandi periodi situati tra gli elementi s e p. Sono anche chiamati elementi di transizione;

4) elementi f, il sottolivello f del terzo livello esterno dell'atomo è pieno di elettroni; questi includono lantanidi e attinidi.

1. Cosa accadrebbe se il principio di Pauli non fosse rispettato?

2. Cosa accadrebbe se la regola di Hund non fosse seguita?

3. Realizza diagrammi della struttura elettronica, formule elettroniche e formule elettroniche grafiche degli atomi dei seguenti elementi chimici: Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Pa.

4. Scrivi la formula elettronica per l'elemento n. 110 utilizzando il simbolo del gas nobile appropriato.

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Quando si scrivono formule elettroniche per gli atomi degli elementi, indicare i livelli energetici (valori del numero quantico principale N sotto forma di numeri - 1, 2, 3, ecc.), sottolivelli energetici (valori dei numeri quantici orbitali l sotto forma di lettere - S, P, D, F) e il numero in alto indicano il numero di elettroni in un dato sottolivello.

Il primo elemento della tabella è D.I. Mendeleev è idrogeno, quindi la carica del nucleo dell'atomo Nè uguale a 1, un atomo ha un solo elettrone per S-sottolivello del primo livello. Pertanto, la formula elettronica dell'atomo di idrogeno ha la forma:

Il secondo elemento è l'elio; il suo atomo ha due elettroni, quindi la formula elettronica dell'atomo di elio è 2 Non 1S 2. Il primo periodo comprende solo due elementi, poiché il primo livello energetico è pieno di elettroni, che possono essere occupati solo da 2 elettroni.

Il terzo elemento in ordine - il litio - è già nel secondo periodo, quindi il suo secondo livello energetico inizia a riempirsi di elettroni (ne abbiamo parlato sopra). Inizia il riempimento del secondo livello con gli elettroni S-sottolivello, quindi la formula elettronica dell'atomo di litio è 3 Li 1S 2 2S 1 . L'atomo di berillio ha completato il riempimento di elettroni S-sottolivello: 4 Ve 1S 2 2S 2 .

Negli elementi successivi del 2° periodo, il secondo livello energetico continua ad essere pieno di elettroni, solo che ora è pieno di elettroni R-sottolivello: 5 IN 1S 2 2S 2 2R 1 ; 6 CON 1S 2 2S 2 2R 2 … 10 Ne 1S 2 2S 2 2R 6 .

L'atomo di neon completa il riempimento di elettroni R-sottolivello, questo elemento termina il secondo periodo, ha otto elettroni, poiché S- E R-i sottolivelli possono contenere solo otto elettroni.

Gli elementi del 3o periodo hanno una sequenza simile di riempimento dei sottolivelli energetici del terzo livello con gli elettroni. Le formule elettroniche degli atomi di alcuni elementi di questo periodo sono le seguenti:

11 N / a 1S 2 2S 2 2R 6 3S 1 ; 12 Mg 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 ; 13 Al 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 1 ;

14 Sì 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 2 ;…; 18 Ar 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 .

Il terzo periodo, come il secondo, termina con un elemento (argon), completamente pieno di elettroni R-sottolivello, sebbene il terzo livello comprenda tre sottolivelli ( S, R, D). Secondo l'ordine sopra riportato di riempimento dei sottolivelli energetici secondo le regole di Klechkovsky, l'energia del sottolivello 3 D più energia di sottolivello 4 S, quindi, l'atomo di potassio accanto all'argon e l'atomo di calcio dietro di esso sono pieni di elettroni 3 S– sottolivello del quarto livello:

19 A 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 1 ; 20 Sa 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 2 .

A partire dal 21° elemento - scandio, il sottolivello 3 negli atomi degli elementi inizia a riempirsi di elettroni D. Le formule elettroniche degli atomi di questi elementi sono:

21 SC 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 1 ; 22 Ti 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 2 .

Negli atomi del 24esimo elemento (cromo) e del 29esimo elemento (rame), si osserva un fenomeno chiamato "perdita" o "guasto" di un elettrone: un elettrone proveniente dall'atomo 4 esterno S– il sottolivello “cade” di 3 D– sottolivello, completandolo riempiendolo per metà (per il cromo) o completamente (per il rame), che contribuisce ad una maggiore stabilità dell’atomo:

24 Cr 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 1 3D 5 (invece di...4 S 2 3D 4) e

29 Cu 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 1 3D 10 (invece di...4 S 2 3D 9).

A partire dal 31° elemento - il gallio, continua il riempimento del 4° livello con gli elettroni, ora - R– sottolivello:

31 Ga 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 10 4P 1 …; 36 Kr 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 4S 2 3D 10 4P 6 .

Questo elemento conclude il quarto periodo, che comprende già 18 elementi.

Un ordine simile di riempimento dei sottolivelli energetici con gli elettroni si verifica negli atomi degli elementi del 5o periodo. Per i primi due (rubidio e stronzio) è pieno S– sottolivello del 5° livello, per i successivi dieci elementi (dall’ittrio al cadmio) è riempito D– sottolivello del 4° livello; Il periodo è completato da sei elementi (dall'indio allo xeno), i cui atomi sono pieni di elettroni R– sottolivello dell’esterno, quinto livello. Ci sono anche 18 elementi in un periodo.

Per gli elementi del sesto periodo questo ordine di riempimento è violato. All'inizio del periodo, come al solito, ci sono due elementi i cui atomi sono pieni di elettroni S– sottolivello del livello esterno, sesto. L'elemento successivo dietro di loro, il lantanio, inizia a riempirsi di elettroni D– sottolivello del livello precedente, ovvero 5 D. Questo completa il riempimento con gli elettroni 5 D-il sottolivello si ferma e i successivi 14 elementi - dal cerio al lutezio - iniziano a riempirsi F-sottolivello del 4° livello. Questi elementi sono tutti inclusi in una cella della tabella e sotto c'è una riga espansa di questi elementi, chiamati lantanidi.

A partire dal 72esimo elemento - l'afnio - fino all'80esimo elemento - il mercurio, il riempimento di elettroni continua 5 D-sottolivello, e il periodo termina, come al solito, con sei elementi (dal tallio al radon), i cui atomi sono pieni di elettroni R– sottolivello del livello esterno, sesto. Questo è il periodo più grande, inclusi 32 elementi.

Negli atomi degli elementi del settimo periodo, incompleto, è visibile lo stesso ordine di riempimento dei sottolivelli descritto sopra. Lasciamo che gli studenti scrivano da soli le formule elettroniche degli atomi degli elementi del 5° – 7° periodo, tenendo conto di tutto quanto detto sopra.

Nota:In qualche libri di testoÈ consentito un diverso ordine di scrittura delle formule elettroniche degli atomi degli elementi: non nell'ordine del loro riempimento, ma in base al numero di elettroni indicato nella tabella ad ogni livello energetico. Ad esempio, la formula elettronica dell'atomo di arsenico potrebbe assomigliare a: As 1S 2 2S 2 2R 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 3 .

La disposizione degli elettroni sui gusci o livelli energetici è scritta utilizzando formule elettroniche di elementi chimici. Formule o configurazioni elettroniche aiutano a rappresentare la struttura atomica di un elemento.

Struttura atomica

Gli atomi di tutti gli elementi sono costituiti da un nucleo carico positivamente e da elettroni carichi negativamente, che si trovano attorno al nucleo.

Gli elettroni si trovano a diversi livelli energetici. Più un elettrone è lontano dal nucleo, maggiore è la sua energia. La dimensione del livello energetico è determinata dalla dimensione dell'orbita atomica o della nuvola orbitale. Questo è lo spazio in cui si muove l'elettrone.

Riso. 1. Struttura generale atomo.

Gli orbitali possono avere diverse configurazioni geometriche:

• orbitali s- sferico;
• Orbitali p, d e f- a forma di manubrio, disteso su piani diversi.

Il primo livello energetico di qualsiasi atomo contiene sempre un orbitale s con due elettroni (l'eccezione è l'idrogeno). A partire dal secondo livello gli orbitali s e p si trovano allo stesso livello.

Riso. 2. Orbitali s, p, d e f.

Gli orbitali esistono indipendentemente dalla presenza di elettroni al loro interno e possono essere pieni o vuoti.

Scrivere una formula

Le configurazioni elettroniche degli atomi degli elementi chimici sono scritte secondo i seguenti principi:

• ogni livello energetico corrisponde numero di serie, indicato con una cifra araba;
• il numero è seguito da una lettera che indica l'orbitale;
• Sopra la lettera è scritto un apice, corrispondente al numero di elettroni nell'orbitale.

Esempi di registrazione:

• calcio -

  1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ;

• ossigeno -

  1s 2 2s 2 2p 4 ;

• carbonio -

  1s 2 2s 2 2p 2 .

La tavola periodica ti aiuta a scrivere la formula elettronica. Il numero di livelli di energia corrisponde al numero del periodo. La carica di un atomo e il numero di elettroni sono indicati dal numero atomico dell'elemento. Il numero del gruppo indica quanti elettroni di valenza ci sono nel livello esterno.

Prendiamo Na come esempio. Il sodio è nel primo gruppo, nel terzo periodo, al numero 11. Ciò significa che l'atomo di sodio ha un nucleo carico positivamente (contiene 11 protoni), attorno al quale si trovano 11 elettroni a tre livelli energetici. C'è un elettrone nel livello esterno.

Ricordiamo che il primo livello energetico contiene un orbitale s con due elettroni, e il secondo contiene orbitali s e p. Non resta che compilare i livelli e ottenere il record completo:

11 Na) 2) 8) 1 o 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .

Per comodità, sono state create tabelle speciali di formule elettroniche dell'elemento. In una lunga tavola periodica, le formule sono elencate anche in ciascuna cella dell'elemento.

Riso. 3. Tabella delle formule elettroniche.

Per brevità, gli elementi la cui formula elettronica coincide con l'inizio della formula dell'elemento si scrivono tra parentesi quadre. Ad esempio, la formula elettronica del magnesio è 3s 2, il neon è 1s 2 2s 2 2p 6. Quindi, formula completa magnesio - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2. 4.6. Totale voti ricevuti: 195.