Електронска конфигурација атома
5 additions to document , most recent over 8 years ago
| When | Why |
|---|---|
| Jan-19-18 | Важно је |
| Jan-19-18 | Слика 2.1 Спин електрона |
| Jan-19-18 | Слика 2.2 Шематски приказ попуњене орбитале |
| Jan-19-18 | Размисли и одговори |
| Jan-19-18 | Утврђивање градива |
0 General Document comments
0 Sentence and Paragraph comments
0 Image and Video comments
Електронска конфигурација атома
Енергетски нивои, поднивои, атомске орбитале
Енергетски нивои представљају скуп електронских орбитала које имају исти главни квантни број n. Називају се још и „путањама“ или „сферама“ или „љускама“ или „слојевима“ и најчешће се обележавају словима: K, L, M, N, O, P и Q. Број електрона по нивоу не може да прекорачи одређени максимум, а за валентни електронски ниво важи да у њему не може да буде више од осам електрона. Тиме се објашњава хемијска инертност племенитих гасова .
Три основна квантна броја која одређују стање електрона у атому јесу главни квантни број (n), споредни/орбитално (l) и магнетни квантни број(m).Четврти квантни број, спински квантни број (ms или s), карактерише спин електрона.
Вредности које могу имати:
n = 1,2,3…
l = од 0 до n-1,тј. 0,1,2,3…
m = од -l до +l
s = +1/2 и -1/2
У 18.групи ПСЕ налазе се Племенити гасови: He-хелијум, Ne-неон,Ar-аргон,Kr-криптон, Xe-ксенон, Rn-радон, Uuo-унуноктијум.
Вилијам Ремси( 1852-1916), шкотски хемичар, који је открио племените гасове. Добио је Нобелову награду за хемију 1904. за откриће племенитих гасова.
Племенити гасови раније су се називали инертни гасови, зато што се веровало да не ступају у хемијске реакције.
- K – једна орбитала (s) – може да се смести максимално 2 електрона
- L и M једна s и 3 p орбитале – може да се смести максимално 8 електрона
- N и O – једна s, 3 p и 5 d – може да се смести максимално 18 електрона
- P и Q – једна s, 3 p, 5 d i 7 f – може да се смести максимално 32 електрона
Орбитала је део простора око језгра у којем је вероватноћа налажења електрона највећа.
Атоми племенитих гасова имају попуњене енергетске нивое, тако да им је електронска конфигурација стабилна, док атоми осталиххемијских елемената имају непотпуно попуњене енергетске нивое, због чега су реактивнији-граде једињења са другим атомима.
Електрони који су ближи језгру имају мању енергију од оних који су удаљенији. Осим валентних електрона ( валентни елејтрони су електрони последњег енергетског нивоа) који могу да напусте атом, може да се деси да електрони пређу на нижи енергетски ниво и тада ослобађају енергију. Ова појава се назива луминисценција и уочава се јер се тада емитује светлост.
Услед разлике у енергијама, енергетски ниво се цепа на поднивое. Поднивои се обелеђавају словима s, p, d , f. Број поднивоа зависи од вредности главног квантног броја, нпр. ако је у питању М ниво, његов главни квантни број је 3 , па се у том нивоу налазе 3 поднивоа. Сваки електрон који орипада једном поднивоу има одређену вредност орбиталног (споредног) квантног броја l. Орбитални квантни број може имати вредности од 0 до n-1.
Електрони својим кретањем заузимају одрђени простор а тај простор је атомска орбитала. Атомска орбитала представља део простора у атому где је највећа вероватноћа налажења електрона. Притом, електрон се замишља као облак негативног наелектрисања различите густине и на основу тога се може констатовати његово присуство. Величина овог простора зависи од самог електрона али се он најчешће задржава у близини атомског језгра. Постоје s, p, d и f-орбитала. Сваки s- подниво садржи једну s-орбиталу, сваки p-подниво садржи три p- орбитале, d-подниво садржи пет d- орбитала, а сваки f-подниво садржи седам f-орбитала. У свакој орбитали стаје по два електрона, тако да на основу атомског броја лако можемо одредити распоред електрона по орбиталама. s-орбитала је сферног облика, р-орбитале су облика издужене осмице, а d и f-орбитале су такође издужене осмице или неки други облик.
р-орбитале могу бити рx, py, pz. За разликовање електрона који се крећу по рx, py, pz орбиталама, користи се магнетни квантни број m или ml. Назива се тако зато што су магнетна својства електрона одређена врстом орбитале у којој се електрон налази.
s p d f
Магнетна својства електрона одређује и спин. Спин је способност оkретања електрона око сопствене осе. Зато електрон описује сада и магнетни спински број ms, који може имати вредности +1/2 или -1/2. У једној орбитали се не могу наћи 2 електрона која имају исте вредности за ова 4 квантна броја (n, l, ml, ms). *У једној орбитали може се наћи највише 2 електрона супротног спина. (ПАУЛИЈЕВ ПРИНЦИП ИСКЉУЧЕЊА).
Ако би замислили електрон као куглу- тачкасто тело, а заправо је више таласне функције
Шематски се орбитале представљају квадратићима ( тзв.“кућице“).
Електронска конфигурација представља грађу или структуру електронског омотача. То је распоред електрона који припадају атому датог елемента на његовим атомским орбиталама.
Редослед попуњавања атомских орбитала је:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s25f14 6d10 7p6
Приликом правилног записивања електронске конфигурације поштује се следеће:
- Принцип најмањег садржаја енергије
Попуњавају се прво нивои и орбитале најмањег енергетског садржаја: прво се попуњава орбитала „s“, затим „p“, затим „d“, па „f“ и на крају „g“
Орбитале на вишим енергетским нивоима попуњавају се тек кад се попуне нижи енергетски нивои.
- Паулијев принцип искључења
*У једној орбитали не могу бити два електрона истог спина.
Како два електрона у једном атому не могу имати иста сва четири квантна броја, мора се разликовати бар спински, једну подорбиталу попуњава максимално два електрона па на орбитали s могу да буду само 2 електрона, на p – 6, на d – 10, на f – 14, на g – 18.
- Хундово правило
*Орбитале истог поднивоа попуњавају се електронима тако да спин буде максималан.
По којем се орбитале једнаког садржаја енергије попуњавају тако да што више подорбитала буде делимично попуњено (једним електроном) пре него што почне потпуно испуњавање подорбитале.
- На првом енергетском нивоу постоји само орбитала s, на другом енергетском нивоу орбитале s и p, на трећем орбитале s, p и d и од четвртог орбитале s, p, d и f. Од петог енергетског нивоа треба да се појављује и орбитала g, али сви тренутно познати атоми могу се описати помоћу прве четири орбитале.
Веза електронске конфигурације са положајем елемента у периодном систему:
Број групе се одређује на основу укупног броја валентних електрона. Валентни електрони су електрони у последњем енергетском нивоу. Број периоде одређује број последњег енергетског нивоа.
пример: 8O 1s22s22p4
Кисеоник у последњем енергетском нивоу има 6 електрона што значи да је у VIa(16) групи а последњи енергетски ниво је други, па је то знак да је кисеоник у 2.(
L) периоди.
Елементи код којих је последња попуњена s-орбитала (елементи I и II групе) зову се s-елементи, елементи код којих је последња попуњена р-орбитала (од IIIa до VIIIa групе) се зову р-елементи, eлементи код којих је последња попуњена d-орбитала (сви елементи од Ib до VIIIb групе) су d-елементи и елементи лантаноиди и актиноиди код којих се последња попуњава f-орбитала зову се f-елементи.
Added January 19, 2018 at 4:14am
by prof. Vučić
Title: Важно је
Added January 19, 2018 at 5:16am
by prof. Vučić
Title: Слика 2.1 Спин електрона
Added January 19, 2018 at 5:28am
by prof. Vučić
Title: Слика 2.2 Шематски приказ попуњене орбитале
Added January 19, 2018 at 7:28am
by prof. Vučić
Title: Размисли и одговори
Размисли и одговори
-
Колико износи максималан број електрона:
а) на 3. енергетском нивоу
б) на 2p–поднивоу
в) у једној орбитали?
-
Напиши и шематски представи електронску конфигурацију атома:
а) хелијума
б) натријума
в) брома
г) калцијума
- Одреди пероду и групу елемента Е у ПСЕ, ако је електронска конфигурација атома тог елемента 1s22s22p63s23p1
-
На основу шематских записа електронских конфигурација помоћу квадратића, атоми се могу представити и Луисовим симболима, при чему се валентни електрони приказују као тачкице.
Напиши атом фосфора Луисовим симболом.
препорука: пронађи у уџбенику Табелу у којој су приказани атоми елемената Луисовим симболима и нацртај Табелу у својој свесци.
- Која је заједничка електронска конфигурација елемената прве групе ПСЕ?
Added January 19, 2018 at 8:15am
by prof. Vučić
Title: Утврђивање градива
General Document Comments 0
Одговоре можете дати и у коментару
0 archived comments