что такое внешние электроны

Атомы и электроны

Атомно-молекулярное учение

Описываемая модель атома называется «планетарной» и была предложена в 1913 году великими физиками: Нильсом Бором и Эрнестом Резерфордом

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Запомните, что в невозбужденном состоянии атом содержит одинаковое число электронов и протонов. Так у кальция (порядковый номер 20) в ядре находится 20 протонов, а вокруг ядра на электронных орбиталях 20 электронов.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Я еще раз подчеркну эту важную деталь. На данном этапе будет отлично, если вы запомните простое правило: порядковый номер элемента = числу электронов. Это наиболее важно для практического применения и изучения следующей темы.

Электронная конфигурация атома

Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим электроны занимают различные энергетические уровни.

Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (2s 2 ) и p-подуровня: трех «p» ячеек (2p 6 ), на которых помещается 6 электронов

Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (3s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (3p 6 ) и d-подуровня: пяти «d» ячеек (3d 10 ), в которых помещается 10 электронов

Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (4s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (4p 6 ), d-подуровня: пяти «d» ячеек (4d 10 ) и f-подуровня: семи «f» ячеек (4f 14 ), на которых помещается 14 электронов

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Зная теорию об энергетических уровнях и порядковый номер элемента из таблицы Менделеева, вы должны расположить определенное число электронов, начиная от уровня с наименьшей энергией и заканчивая к уровнем с наибольшей. Чуть ниже вы увидите несколько примеров, а также узнаете об исключении, которое только подтверждает данные правила.

Подуровни: «s», «p» и «d», которые мы только что обсудили, имеют в определенную конфигурацию в пространстве. По этим подуровням, или атомным орбиталям, движутся электроны, создавая определенный «рисунок».

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Правила заполнения электронных орбиталей и примеры

Должно быть, вы обратили внимание на некоторое несоответствие: после 3p подуровня следует переход к 4s, хотя логично было бы заполнить до конца 4s подуровень. Однако природа распорядилась иначе.

Запомните, что, только заполнив 4s подуровень двумя электронами, можно переходить к 3d подуровню.

Теперь мы располагаем указанное количество электронов на энергетических уровнях, руководствуясь правилами заполнения.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Обращаю ваше особе внимание: на 2p-подуровне углерода мы расположили 2 электрона в разные ячейки, следуя одному из правил. А на 3p-подуровне у серы электронов оказалось много, поэтому сначала мы расположили 3 электрона по отдельным ячейкам, а оставшимся одним электроном дополнили первую ячейку.

Внешний уровень и валентные электроны

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Тренировка

Потренируйтесь и сами составьте электронную конфигурацию для магния и скандия. Определите число электронов на внешнем (валентном) уровне и число неспаренных электронов. Ниже будет дано наглядное объяснение этой задаче.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Источник

Электронная конфигурация атома

Теория к заданию 1 из ЕГЭ по химии

Понятие атом возникло еще в античном мире для обо значения частиц вещества. В переводе с греческого атом означает «неделимый».

Электроны

Томсон и Перрен соединяли полюса источника тока с двумя металлическими пластинами — катодом и анодом, впаянными в стеклянную трубку, из которой был откачан воздух. При подаче на пластины-электроды напряжения около 10 тысяч вольт в трубке вспыхивал светящийся разряд, а от катода (отрицательного полюса) к аноду (положительному полюсу) летели частицы, которые ученые сначала назвали катодными лучами, а затем выяснили, что это был поток электронов. Электроны, ударяясь об особые вещества, нанесенные, например, на экран телевизора, вызывают свечение.

Был сделан вывод: электроны вырываются из атомов материала, из которого сделан катод.

Свободные электроны или поток их можно получить и другими способами, например, при накаливании металлической проволоки или при падении света на металлы, образованные элементами главной подгруппы I группы таблицы Менделеева (например, цезий).

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Состояние электронов в атоме

Под состоянием электрона в атоме понимают совокупность информации об энергии определенного электрона в пространстве, в котором он находится. Мы уже знаем, что электрон в атоме не имеет траектории движения, т.е. можно говорить лишь о вероятности нахождения его в пространстве вокруг ядра. Он может находиться в любой части этого пространства, окружающего ядро, и совокупность различных положений его рассматривают как электронное облако с определенной плотностью отрицательного заряда. Образно это можно представить себе так: если бы удалось через сотые или миллионные доли секунды сфотографировать положение электрона в атоме, как при фотофинише, то электрон на таких фотографиях был бы представлен в виде точки. При наложении бесчисленного множества таких фотографий получилась бы картина электронного облака с наибольшей плотностью там, где этих точек больше всего.

Пространство вокруг атомного ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называется орбиталью.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Оно характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Наименьшей энергией обладают электроны первого энергетического уровня, наиболее близкого к ядру. По сравнению с электронами первого уровня электроны последующих уровней характеризуются большим запасом энергии. Следовательно, наименее прочно связаны с ядром атома электроны внеш него уровня.

Число энергетических уровней (электронных слоев) в атоме равно номеру периода в системе Д. И. Менделеева, к которому принадлежит химический элемент: у атомов элементов первого периода один энергетический уровень; второго периода — два; седьмого периода — семь.

Наибольшее число электронов на энергетическом уровне определяется по формуле:

Число подуровней равно значению главного квантового числа: первый энергетический уровень имеет один под уровень; второй — два; третий — три; четвертый — четыре. Подуровни, в свою очередь, образованы орбиталями.

Главное квантовое число, типы и число орбиталей, максимальное число электронов на подуровнях и уровнях.

Ядро атома

Но не только электроны входят в состав атомов. Физик Анри Беккерель обнаружил, что природный минерал, содержащий соль урана, тоже испускает неведомое излучение, засвечивая фотопленки, закрытые от света. Это явление было названо радиоактивностью.

Различают три вида радиоактивных лучей:

Следовательно, атом имеет сложное строение — состоит из положительно заряженного ядра и электронов.

Как же устроен атом?

Расчеты показали, что наблюдаемые явления могли произойти, если бы вся масса атома и весь его положительный заряд были сосредоточены в крохотном центральном ядре. Радиус ядра, как выяснилось, в 100 000 раз меньше радиуса всего атома, той его области, в которой находятся электроны, имеющие отрицательный заряд. Если применить образное сравнение, то весь объем атома можно уподобить стадиону в Лужниках, а ядро — футбольному мячу, расположенному в центре поля.

Атом любого химического элемента сравним с крохотной Солнечной системой. Поэтому такую модель атома, предложенную Резерфордом, называют планетарной.

Протоны и нейтроны

Оказывается, и крошечное атомное ядро, в котором сосредоточена вся масса атома, состоит из частиц двух видов — протонов и нейтронов.

Протоны и нейтроны вместе называют нуклонами (от лат. nucleus — ядро).

Сумма числа протонов и нейтронов в атоме называется массовым числом. Например, массовое число атома алюминия:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Например, число нейтронов в атоме железа равно:

В таблице представлены основные характеристики элементарных частиц.

Основные характеристики элементарных частиц.

Изотопы

Разновидности атомов одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное массовое число, называются изотопами.

Слово изотоп состоит из двух греческих слов: isos — одинаковый и topos — место, обозначает «занимающий одно место» (клетку) в Периодической системе элементов.

Химические свойства изотопов хлора совершенно одинаковы, как и изотопов большинства химических элементов, например калия, аргона:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Теперь можно дать современное, более строгое и научное определение химическому элементу.

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов

Рассмотрим отображение электронных конфигураций атомов элементов по периодам системы Д. И. Менделеева.

Элементы первого периода.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Схемы электронного строения атомов показывают распределение электронов по электронным слоям (энергетическим уровням).

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Электронные формулы атомов показывают распределение электронов по энергетическим уровням и под уровням.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Графические электронные формулы атомов показывают распределение электронов не только по уровням и под уровням, но и по орбиталям.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Элементы второго периода.

Элементы третьего периода.

У атомов элементов третьего периода первый и второй электронные слои завершены, поэтому заполняется третий электронный слой, в котором электроны могут занимать 3s-, 3р- и 3d-под уровни.

Строение электронных оболочек атомов элементов третьего периода.

Символ элемента, порядковый номер, названиеСхема электронного строенияЭлектронная формулаГрафическая электронная формула
$↙<11>$ Натрийчто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны$1s^2<2>s^2<2>p^6<3>s^1$что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны
$↙<13>$ Алюминийчто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны$1s^2<2>s^2<2>p^6<3>s^2<3>p^1$что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны
$↙<18>$ Аргончто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны$1s^2<2>s^2<2>p^6<3>s^2<3>p^6$что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Элементы четвертого периода.

$4f$-элементы называют лантаноидами.

$5f$-элементы называют актиноидами.

В зависимости от того, какой подуровень атома заполняется электронами последним, все элементы, как вы уже поняли, делят на четыре электронных семейства, или блока:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Электронная конфигурация атома. Основное и возбужденное состояние атомов

Если на орбитали находится один электрон, то он называется неспаренным, если два, то это спаренные электроны, т.е. электроны с противоположными спинами.

На рисунке показана схема деления энергетических уровней на подуровни.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Иногда в схемах, изображающих распределение электронов в атомах, указывают только число электронов на каждом энергетическом уровне, т.е. записывают сокращенные электронные формулы атомов химических элементов, в отличие от приведенных выше полных электронных формул, например:

Очень часто строение электронных оболочек атомов изображают с помощью энергетических, или квантовых ячеек — записывают так называемые графические электронные формулы. Для этой записи используют следующие обозначения: каждая квантовая ячейка обозначается клеткой, которая соответствует одной орбитали; каждый электрон обозначается стрелкой, соответствующей направлению спина. При записи графической электронной формулы следует помнить два правила: принцип Паули, согласно которому в ячейке (орбитали) может быть не более двух электронов, но с антипараллельными спинами, и правило Ф. Хунда, согласно которому электроны занимают свободные ячейки сначала по одному и имеют при этом одинаковое значение спина, и лишь затем спариваются, но спины при этом, по принципу Паули, будут уже противоположно направленными.

Источник

Распределение ⭐️ электронов по энергетическим уровням

Особые свойства электронов

При прохождении химической реакции между молекулами двух или более реагентов происходят изменения в строении электронных оболочек атомов, тогда как их ядра остаются неизменными. Сначала ознакомимся с характеристиками электронов, находящихся на наиболее удаленных от ядра уровнях атома. Отрицательно заряженные частицы располагаются слоями на определенном расстоянии от ядра и друг от друга. Пространство вокруг ядра, где нахождение электронов наиболее возможно, называется электронной орбиталью. В ней сконденсировано около 90 % отрицательно заряженного электронного облака. Сам электрон в атоме проявляет свойство дуальности, он одновременно может вести себя и как частица, и как волна.

Видео

Электронная конфигурация ионов

Электронная конфигурация ионов составляется по тем же принципам. Нужно учитывать изменения количества электронов на внешнем энергетическом уровне.

Атом электронейтрален, то есть сколько протонов ядре, столько же электронов в атоме. Если атом принимает электроны, он становится отрицательно заряженным ионом (анионом), если отдаёт электроны – положительно заряженным ионом (катионом).

Атому легче всего отдать электроны внешнего энергетического уровня, «чужие» электроны он тоже примет на внешний энергетический уровень. На внешнем энергетическом уровне не может находиться более 8 электронов. Теория «октета» была предложена в 1916 году Гилбертом Ньютоном Льюисом и Вальтером Косселем

Атом «стремится» добрать электроны на внешний уровень или избавиться от них, поэтому и становится ионом. Полное заполнение s- и p-подуровней внешнего уровня придаёт атому стабильность. Только атом гелия имеет на единственном внешнем энергетическом уровне 2 электрона, а не 8, потому что первый энергетический уровень состоит только из одной s-орбитали.

Количество электронов на внешнем энергетическом уровне определяется по таблице Менделеева. У элементов главных подгрупп номер группы – это и есть количество электронов на внешнем уровне. У элементов побочных подгрупп количество электронов на внешнем уровне не больше двух.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Распределение электронов в поле ядра атома

Как известно, ядро атома в химических процессах не меняется. А что меняется? Общее число электронов и распределение электронов. Общее число электронов определить несложно: оно равно порядковому номеру, т. е. заряду ядра атома:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Электроны имеют отрицательный заряд –1, а масса их ничтожна: 1/1840 от массы протона.

Отрицательно заряженные электроны отталкиваются и поэтому находятся на разных расстояниях от ядра. При этом электроны, имеющие приблизительно равный запас энергии, образуют энергетический уровень.

Число энергетических уровней в атоме равно номеру периода, в котором находится химический элемент. Энергетические уровни условно обозначают так (рис. 7).

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Задание 3.5. Определите число энергетических уровней в атомах кислорода, магния, кальция, свинца.

На каждом энергетическом уровне может находиться ограниченное число электронов:

ЗАПОМНИТЕ ЭТИ ЧИСЛА!

Они показывают, что, например, на втором энергетическом уровне может находиться 2 или 5 или 7 электронов, но не может быть 9 или 12 электронов.

Важно знать, что, независимо от номера энергетического уровня, на внешнем (последнем) уровне не может быть больше восьми электронов. Внешний восьмиэлектронный энергетический уровень является наиболее устойчивым и называется завершённым. Такие энергетические уровни имеются у самых неактивных элементов — благородных газов.

Как определить число электронов на внешнем уровне остальных атомов? Для этого существует простое правило – число внешних электронов равно:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Задание 3.6. Укажите число внешних электронов для химических элементов с порядковыми номерами 15, 25, 30, 53.

Задание 3.7. Найдите в Периодической системе химические элементы, в атомах которых имеется завершённый внешний уровень.

Очень важно правильно определять число внешних электронов, так как именно с ними связаны важнейшие свойства атома. Так, в химических реакциях атомы стремятся «приобрести» устойчивый, завершённый внешний уровень (8ē). Для этого атомы, на внешнем уровне которых мало электронов, «предпочитают» их отдать.

Химические элементы, атомы которых способны только отдавать электроны, относятся к МЕТАЛЛАМ. Очевидно, что на внешнем уровне атома металла должно быть мало электронов: 1, 2, 3.

Если на внешнем энергетическом уровне атома много электронов, то такие атомы стремятся принять электроны до завершения внешнего энергетического уровня, т. е. до восьми электронов. Такие элементы относятся к НЕМЕТАЛЛАМ.

Вопрос. К каким элементам (металлам или неметаллам) относятся химические элементы побочных подгрупп? Почему?

Металлы и неметаллы главных подгрупп в таблице Менделеева отделяет линия, которую можно провести от бора к астату. Выше этой линии (и на линии) располагаются неметаллы, ниже — металлы.

Задание 3.8. Определить, к металлам или неметаллам относятся: фосфор, ванадий, кобальт, селен, висмут. Вывод сделайте, определив положение элемента в Периодической системе химических элементов и число электронов на внешнем уровне.

Для того чтобы составить распределение электрона по остальным уровням и подуровням, следует воспользоваться следующим АЛГОРИТМОМ:

Например, согласно пунктам 1…4 для атома марганца определено:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Получили распределение электронов в атоме марганца (рис. 9):

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Задание 3.9. Отработайте алгоритм, составив схемы строения атомов для элементов № 16, 26, 33, 37. Укажите: металлы это или неметаллы? Ответ поясните.

Составляя вышеприведенные схемы строения атома, мы не учитывали, что электроны в атоме занимают не только определённые уровни, но и определённые подуровни каждого уровня. Вид подуровня обозначается латинской буквой: s, p, d.

Число возможных подуровней равно номеру уровня, т. е.

На каждом подуровне может находиться строго ограниченное число электронов:

Подуровни одного уровня заполняются в строго определённом порядке:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Таким образом, р-подуровнь не может начать заполняться, если не заполнен s-подуровень данного энергетического уровня и т. д. Исходя из этого правила, несложно составить электронную конфигурацию атома марганца (рис. 10).

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

В целом электронная конфигурация атома марганца выглядит так:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Здесь и далее приняты обозначения (рис. 11).

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Задание 3.10. Составьте электронные конфигурации атомов для химических элементов № 16, 26, 33, 37.

Для чего необходимо составлять электронные конфигурации атомов? Для того чтобы определять свойства этих химических элементов!

Для этого следует помнить: в химических процессах участвуют только валентные электроны.

Валентные электроны находятся на внешнем энергетическом уровне и незавершённом d-подуровне предвнешнего уровня.

Определим число валентных электронов для марганца:

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Как объяснить деление элементов на группы?

Каждая группа – а их в короткой форме таблицы восемь, делится еще и на подгруппы, называемые главными и побочными. Такая классификация отражает различное положение электронов на внешнем энергетическом уровне атомов элементов. Оказалось, что у элементов главных подгрупп, например, лития, натрия, калия, рубидия и цезия последний электрон расположен на s-подуровне. Элементы 7 группы главной подгруппы (галогены) заполняют отрицательными частицами свой p-подуровень.

Для представителей побочных подгрупп, таких, как хром, молибден, вольфрам типичным будет наполнение электронами d-подуровня. А у элементов, входящих в семейства лантаноидов и актиноидов, накопление отрицательных зарядов происходит на f-подуровне предпоследнего энергетического уровня. Более того, номер группы, как правило, совпадает с количеством электронов, способных к образованию химических связей.

В нашей статье мы выяснили, какое строение имеют внешние энергетические уровни атомов химических элементов, и определили их роль в межатомных взаимодействиях.

Источник

Что такое внешние электроны

На этом уроке вы узнаете, как устроена электронная оболочка атома, и сможете объяснить явление периодичности. Познакомитесь с моделями строения электронных оболочек атомов, с помощью которых можно предсказать и объяснить свойства химических элементов и их соединений.

I. Состояние электронов в атоме

Вы­да­ю­щий­ся дат­ский физик Нильс Бор (Рис. 1) пред­по­ло­жил, что элек­тро­ны в атоме могут дви­гать­ся не по любым, а по стро­го опре­де­лен­ным ор­би­там.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Рис. 1. Бор Нильс Хендрих Давид (1885–1962)

При этом элек­тро­ны в атоме раз­ли­ча­ют­ся своей энер­ги­ей. Как по­ка­зы­ва­ют опыты, одни из них при­тя­ги­ва­ют­ся к ядру силь­нее, дру­гие – сла­бее. Глав­ная при­чи­на этого за­клю­ча­ет­ся в раз­ном уда­ле­нии элек­тро­нов от ядра атома. Чем ближе элек­тро­ны к ядру, тем они проч­нее свя­за­ны с ним и их труд­нее вы­рвать из элек­трон­ной обо­лоч­ки. Таким об­ра­зом, по мере уда­ле­ния от ядра атома запас энер­гии элек­тро­на уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Элек­тро­ны, дви­жу­щи­е­ся вб­ли­зи ядра, как бы за­го­ра­жи­ва­ют (экра­ни­ру­ют) ядро от дру­гих элек­тро­нов, ко­то­рые при­тя­ги­ва­ют­ся к ядру сла­бее и дви­жут­ся на боль­шем уда­ле­нии от него. Так об­ра­зу­ют­ся элек­трон­ные слои.

Каж­дый элек­трон­ный слой со­сто­ит из элек­тро­нов.

Электрон вращается вокруг ядра атома с невообразимой скоростью. Так, за 1 секунду он делает столько оборотов вокруг ядра атома, сколько оборотов делает пропеллер самолета вокруг оси за 5–5,5 лет непрерывной работы двигателя. Пропеллер самолета образует «облако», находящееся в одной плоскости, а электрон образует объемное облако –электронное облако, форма и размер которого зависят от энергии электрона.

Если обозначить точками все вероятные места нахождения электрона в атомном пространстве за некоторое время, то совокупность этих точек будет представлять собойэлектронное облако.

II. Электронное облако

Электронное облако – это модель, которая описывает состояние (движение) электрона в атоме.

Электронное облако не имеет строго очерченных границ и плотность его неравномерна.

Часть атомного пространства, в котором вероятность нахождения электрона наибольшая (

90%), называется орбиталью.

Виды электронных орбиталей

Форма орбитали в пространстве

Количество орбиталей в атоме.

Условное обозначение орбитали – клетка:

(электронное облако s – электрона)

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Электронное облако такой формы может занимать в атоме одно положение

(электронное облако p – электрона)

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Электронное облако такой формы может занимать в атоме три положения вдоль осей координат пространства x, y и z.

(электронное облако d – электрона)

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

(электронное облако f – электрона)

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Электронное облако такой формы может занимать в атоме семь положений.

Число электронов в атоме определяют по порядковому номеру

О – 8 электронов, S – 16 электронов.

На одной орбитали могут находиться только ДВА электрона, которые вращаются вокруг своей оси в противоположных направлениях (по часовой стрелке и против часовой стрелке) – электроны с противоположными спинами:

Cледовательно, на s – орбитали максимально может разместиться два электрона (s 2 ); на p – орбитали максимально может разместиться шесть электронов (p 6 ) на d – орбитали максимально может разместиться десять электронов (d 10 ); f – четырнадцать электронов (f 14 ).

Располагаясь на различных расстояниях от ядра, электроны образуют электронные слои (энергетические уровни) – каждому слою соответствует определённый уровень энергии.

Число энергетических уровней определяют по номеру периода, в котором находится химический элемент

О – 2 уровня, S – три уровня.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Для элементов главных подгрупп (А) число электронов на внешнем уровне = номеру группы.

+15P – V группа (А) – на внешнем уровне 5 электронов

Для элементов побочных подгрупп (В) число электронов на внешнем уровне = двум.

Исключения (один электрон) – хром, медь, серебро, золото и некоторые другие.

III. Формулы отражающие строение атомов первого и второго периодов

схема строения атома, отображает распределение электронов по энергоуровням.

+1 Н 1s 1

электронная формула, отображает число электронов по орбиталям.

— электронно-графическая формула – показывает распределение электронов по орбиталям и отображает спин электрона.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электронычто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

У элементов второго периода начинается заполнение второго энергетического уровня — он включает восемь электронов (n = 2, N = 8). Второй период содержит восемь элементов. У неона, элемента, завершающего второй период, первый и второй энергетические уровни оказываются целиком заполненными.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электронычто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

IV. Распределение электронов по энергетическим уровням элементов третьего и четвертого периодов ПСХЭ

1. Порядок заполнения уровней и подуровней электронами

Электронные формулы атомов химических элементов составляют в следующем порядке:

Порядок заполнения электронами атомных орбиталей определяется :

Принципом наименьшей энергии

Шкала энергий:

1s внешнего энергетического уровня, называются s-элементами. Это первые 2 элемента каждого периода, составляющие главные подгруппы I и II групп.

Элементы, в атомах которых электронами заполняется p-подуровень внешнего энергетического уровня, называются p-элементами. Это последние 6 элементов каждого периода (за исключением I и VII), составляющие главные подгруппы IIIVIII групп.

Элементы, в которых заполняется d-подуровень второго снаружи уровня, называются d-элементами. Это элементы вставных декад IV, V, VI периодов.

Элементы, в которых заполняется f-подуровень третьего снаружи уровня, называются f-элементами. К f-элементам относятся лантаноиды и актиноиды.

В третьем периоде происходит заполнение третьего энергетического уровня. Третий уровень (n = 3) может максимально вмещать 18 электронов. Однако элементов в третьем периоде всего восемь. К концу третьего периода (у аргона) полностью заполняются 3s- и 3p-подуровни, а 3d-подуровень остается пустым, поэтому третий уровень не заполняется до конца.

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электронычто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

В четвертом периоде у первых двух элементов (калия и кальция) электроны идут на четвертый энергетический уровень (4s-подуровень), а затем у последующих десяти элементов (от скандия до цинка) завершается заполнение третьего энергетического уровня (3d-подуровня).

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электронычто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

«Проскок» или «провал» электрона

что такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электронычто такое внешние электроны. Смотреть фото что такое внешние электроны. Смотреть картинку что такое внешние электроны. Картинка про что такое внешние электроны. Фото что такое внешние электроны

Особо следует отметить палладий, у которого «проваливаются» два электрона:

Pd1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 0 4d 10

V. Тест

Решите тестовые задания (один верный вариант ответа).

1. Заряд ядра атома фосфора равен

2. Количество энергоуровней в атоме равно

а) порядковому номеру элемента;

в) заряду ядра атома;

3. Число нейтронов в атоме цинка равно

4. В ряду элементов Na, Mg, Al, Cl металлические свойства

г) сначала убывают, а затем возрастают

5. Формула высшего оксида RO2 характерна для

6. Электронная формула строения атома меди, это-

а) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 ;

б) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 ;

в) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 6 4s 2 3d 10 ;

7. Заряд ядра атома кальция равен

8. Число электронов на внешнем энергоуровне для элементов главных подгрупп равно

в) порядковому номеру элемента;

9. Число нейтронов в атоме железа равно

10. В ряду элементов C, Si, Ge, Sn способность отдавать валентные электроны

г) сначала увеличивается, а затем уменьшается.

11. Формула летучего водородного соединения для элемента с электронным строением атома 1s22s22p2 – это

12. Электронная формула строения атома мышьяка, это-

а) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 11 4p 3 ;

б) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 4p 4 ;

в) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 4p 4 ;

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *