Валенттік электрондар санын қалай есептеуге болады: 12 қадам (фотосуретпен) - Кеңестер

Мазмұны

Қадамдар
Кеңес
Сізге не керек

Химияда, валенттік электрондар - бұл элементтің электрон қабығының ең шеткі қабатында орналасқан электрондар. Элементтің валенттілік электрондарының санын анықтау химияда маңызды әдістеме болып табылады, себебі бұл ақпарат элемент түзе алатын байланыс түрлерін анықтауға көмектеседі. Валенттілік электрондарының санын химиялық элементтердің периодтық жүйесімен оңай анықтауға болады.

Қадамдар

2-ден 1-бөлім: Периодтық жүйені қолданып валенттік электрондар санын табыңыз

Өтпелі металмен

Біреуі дайын периодтық кесте химиялық элементтер. Элементтердің периодтық жүйесі (қысқартылған периодтық кесте) - бұл барлық белгілі элементтерді, сонымен қатар кейбір маңызды ақпаратты тізімдейтін, түрлі-түсті кодталған көп ұялы кесте. сол элементтер. Периодтық жүйеде бар мәліметтерге сүйене отырып, біз зерттеп отырған элементтің валенттік электрондарының санын анықтай аламыз. Периодтық кесте әдетте оқулыққа бекітіледі. Сіз сондай-ақ осы бар интерактивті периодтық кестеге жүгіне аласыз.
Периодтық кестеде әр бағанды 1-ден 18-ге дейін нөмірлеңіз. Әдетте периодтық жүйеде бір бағандағы барлық элементтерде валенттік электрондар саны бірдей болады. Егер сіздің периодтық кестеңізде бағандар әлі нөмірленбеген болса, оны тігінен солдан оңға қарай 1-ден 18-ге дейін қойып, өзіңіз жасаңыз. Ғылыми тұрғыдан периодтық жүйедегі әрбір баған бір деп аталады «топ».
- Мысалы, қол қойылмаған периодтық кесте үшін біз сутегі (H) элементінің үстінде 1, Beri (Be) элементінің үстінде 2 нөмірін және гелийден (He ).
Қарастырылып отырған элементтің орнын анықтаңыз. Бұл қадамда сіз периодтық жүйеде қарап отырған элементтің орнын анықтаңыз. Сіз элементтің орнын оның химиялық таңбасына (әр ұяшықтағы әріпке), атомдық нөмірге (әр ұяшықтың жоғарғы сол жақ бұрышындағы нөмірге) немесе ақпаратқа сүйене отырып таба аласыз. хабарламалар мерзімді кестеде қол жетімді.
- Мысалы, элементтің валенттік электрондарының санын табу керек Көміртегі (C). Элементтің атомдық нөмірі 6. Көміртек 14-топтың жоғарғы бөлігінде орналасқан.Келесі қадамда біз осы элементтің валенттік электрондарының санын анықтаймыз.
- Бұл бөлімде біз өтпелі металдарды, яғни 3-тен 12-ге дейінгі топтардың элементтерін елемейміз, бұл өтпелі металдар қалғандарынан біршама өзгеше, сондықтан қадамдар Осы бөлімде берілген нұсқаулар мұндай металдарға қолданылмайды. Осы элементтер топтарын мақалада кейінірек қарастырамыз.
Валенттілік электрондарының санын анықтау үшін топ нөмірін пайдаланыңыз. Өтпелі металдың топтық нөмірін осы элемент атомындағы валенттік электрондар санын есептеу үшін пайдалануға болады. «Топ санының бірлік қатары» дегеніміз - сол топтағы элементтер атомдарындағы валенттілік электрондарының саны. Басқа сөздермен айтқанда:
- 1 топ: 1 валенттік электрон
- 2-топ: 2 валенттік электрондар
- 13-топ: 3 валенттік электрондар
- 14-топ: 4 валенттік электрондар
- 15-топ: 5 валенттік электрондар
- 16-топ: 6 валенттік электрондар
- 17 топ: 7 валенттік электрондар
- 18-топ: 8 валенттік электрондар (2 валенттік электрондары бар гелийден басқа)
- Көміртек мысалында, көміртек 14-топта болғандықтан, көміртек атомы бар деп айтуға болады төрт валенттік электрондар.
жарнама

Өтпелі металмен

3 топтан 12 топқа дейінгі аралықтағы элементті анықтаңыз. Жоғарыда айтылғандай, 3-тен 12-ге дейінгі топтардағы элементтер «өтпелі металдар» деп аталады және валенттік электрондар туралы сөз болғанда, олардың қалғандарынан айырмашылығы бар. Бұл бөлімде өтпелі металдардың атомдарына валенттік электрондарды тағайындаудың неге жиі мүмкін еместігін білеміз.
- Бұл бөлімде мысал ретінде атомдық нөмірі 73 болатын Тантан (Ta) элементін аламыз. Келесі қадамдар элементтің валенттік электрондар санын анықтауға көмектеседі.
- Лантанс және актиний үш отбасының элементтері («сирек жер металдары» деп те аталады) өтпелі металдар тобына жататындығына назар аударыңыз - бұл элементтердің екі тобы әдетте периодтық жүйенің астында келтірілген. лантан мен актини бар бас.
Өтпелі металдардағы валенттілік электрондары «қалыпты» валенттік электрондармен бірдей емес. Өтпелі металдардың периодтық жүйедегі басқа элементтер сияқты неліктен «жұмыс істемейтінін» түсіну үшін электрондардың төменде түсіндірілгендей атомда қалай жұмыс істейтіні туралы аздап білуіміз керек. , немесе сіз бұл қадамды өткізіп жібере аласыз.
- Электрондарды атомға енгізген кезде олар әртүрлі «орбитальдарға» - ядро айналасындағы әр түрлі аймақтарға орналасады. Қысқаша айтқанда, валенттік электрондар - бұл ең шеткі орбитальда орналасқан электрондар - басқаша айтқанда, атомға қосылған соңғы электрондар.
- Орбиталды егжей-тегжейлі түсіндіру, ішкі классқа электрондар қосылған кезде, мүмкін, біршама күрделі г. өтпелі металдың атом қабығының (төменде қараңыз), осы электрондардың біріншісі қалыпты валенттік электрондар сияқты болады, бірақ содан кейін олардың қасиеттері екі есе өзгеруі мүмкін басқа орбитальдардан электрондар валенттік электрондардың рөлін атқара алатын кезде. Яғни атом жағдайға байланысты бірнеше валенттік электрондарға ие бола алады.
- Бұл туралы сіз Clackamas Community College валенттілік электронды сайтынан біле аласыз.
Топ санына сүйене отырып, валенттілік электрондарының санын анықтаңыз. Жоғарыда өтпелі емес металдар үшін атап өткендей, периодтық жүйедегі топтық нөмір валенттілік электрондарының санын анықтауға көмектеседі. Алайда, өтпелі металдың валенттік электрондарының нақты санын анықтайтын нақты формула жоқ - бұл жағдайда элементтің валенттік электрондарының саны белгіленген мәнде емес, заттардың саны. өзіндік топтар валенттік электрондардың салыстырмалы санын ғана айта алады. Толығырақ:
- 3-топ: 3 валенттік электрондар
- 4: 2-ден 4-ке дейінгі валенттік электрондар тобы
- 5-топ: 2-ден 5-ке дейінгі валенттік электрондар
- 6-топ: 2-ден 6-ға дейінгі валенттік электрондар
- 7-топтар: 2-ден 7-ге дейінгі валенттік электрондар
- 8: 2-ден 3-ке дейінгі валенттік электрондар тобы
- 9-топтар: 2-ден 3-ке дейінгі валенттік электрондар
- 10: 2-ден 3-ке дейінгі валенттік электрондар тобы
- 11-топтар: 1-ден 2-ге дейінгі валенттік электрондар
- 12-топ: 2 валенттік электрондар
- 5 топтың Танта (Та) элементін мысалға ала отырып, бұл элемент бар деп айтуға болады 2-ден 5 валенттік электронға дейін, жағдайға байланысты.
жарнама

2-ден 2-бөлім: электронды конфигурацияға негізделген валенттік электрондар санын табыңыз

Электрондық конфигурацияны қалай оқуға болатындығын біліңіз. Элементтің электронды конфигурациясы негізінде біз сонымен бірге осы элементтің валенттік электрондарының санын анықтай аламыз. Электрондық конфигурация күрделі болып көрінеді, бірақ бұл элементтің орбитальдарын әріптер мен сандар түрінде бейнелеудің әдісі, егер сіз заңды түсінген болсаңыз, электронды конфигурацияны түсіну қиын емес.
- Натрий (Na) электрондарының конфигурациясының мысалын қарастырайық:
  1s2s2p3s
- Егер сіз назар аударсаңыз, сіз электронды конфигурация тек қайталанулар тізбегі екенін көресіз:
  (сан) (сөз) (сан) (сөз) ...
- ... және тағы басқа. Топ (сан) (сөз) біріншісі - орбиталдың атауы және сол орбитальдағы электрондар санын білдіреді.
- Сонымен, біздің жағдайда натрий жасайды деп айтуға болады 1s орбитальындағы 2 электрон, 2s орбиталық 2 электрон, 2р орбитальда 6 электрон және 3 3 с ішінде 1 электрон орбиталық. Барлығы 11 электрон бар - натрийдің атомдық саны да 11-ге тең.
Сіз қарап отырған элементтің электронды конфигурациясын табыңыз. Элементтің электронды конфигурациясын білгеннен кейін, бұл элементтің электронды конфигурациясын табу қиын емес (ауыспалы металдар жағдайларын қоспағанда). Егер сізде электронды конфигурация бар болса, сіз шешуге тура келетін мәселеде бұл қадамды өткізіп жібере аласыз. Егер сізге электронды конфигурацияны табу қажет болса, келесі қадамдарды орындаңыз:
- Ununocti (Uuo) элементінің толық электронды конфигурациясы, атомдық нөмірі 118:
  1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p
- Осындай толық электронды конфигурацияға ие болғаннан кейін, басқа элементтің электронды конфигурациясын табу үшін, орбитальдарды бірінші орбитальдан бастап, электрондар саны толып біткенше электрондармен толтыру керек. Бұл өте күрделі болып көрінеді, бірақ мұны орындау оңайға соғады. Мысалы, егер біз хлордың (Cl) электронды конфигурациясын, 17 элементін, яғни бұл элементтің атомында 17 электрон бар болса, толығымен жазғымыз келсе, келесіні толтырар едік:
  1s2s2p3s3p
- Электрондардың конфигурациясындағы электрондардың жалпы саны 17-ге сәйкес келетінін ескеріңіз: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Сізге тек соңғы орбитальдағы санды өзгерту керек, ал қалғандары өзгеріссіз қалады, өйткені алдыңғы орбиталь толы. электрон.
- Элементтің электронды конфигурациясын жазу туралы көбірек біліңіз.
Сегізінші ережеге сәйкес орбитальдарға электрондар тағайындаңыз. Электрондарды атомға қосқанда, олар жоғарыда көрсетілген ретпен орбитальдарға сұрыпталады - алғашқы екі электрон 1s орбитальға, келесі екі электрон 2s орбитальға, келесі алты электрон орбитальға орналастырылады 2р, электронды сәйкес орбитальға орналастырғанша жасаңыз. Өтпелі элементтердің атомдарын қарастырған кезде, бұл орбитальдар ядро айналасында «қабаттар» түзеді деп айта аламыз, оларда артқы қабат ядродан өзінен бұрынғыға қарағанда алшақ болады. Тек екі электронды ұстай алатын бірінші орбиталық қабаттан басқа, келесі барлық орбиталық қабаттар сегіз электронға дейін жетеді (ауыспалы металдар жағдайларын қоспағанда). Бұл ереже деп аталады Сегізінші ереже.
- Мысалы, Bo (B) элементін қарастырайық. Бұл элементтің атомдық саны 5-ке тең, сондықтан бізде бұл элементтің электронды конфигурациясы келесідей: 1s2s2p. Бірінші орбиталық қабықшада тек 2 электрон болатындықтан, Бодың екі орбиталық қабаты бар екенін анықтауға болады: біріншісі 1 с орбитальда 2 электроннан, ал екіншісі 2 және 2 р орбитальдарда таралған үш электроннан тұрады. .
- Тағы бір мысал, хлорға ұқсас элементтің үш қабаты болады: 1s орбитальдағы екі электрон қабаты, 2s орбитальдағы екі электрон қабаты және 2p орбитальдағы алты электрон және 3 орбитальдағы екі электронның сыртқы қабаты. және 3р орбитальдағы бес электрон.
Ең шеткі қабаттағы электрондар санын табыңыз. Электрондардың конфигурациясы анықталғаннан кейін, біз осы элементтің қабаттарын білеміз, валенттілік электрондарының санын табу атомның электрон қабығының ең шеткі қабатындағы электрондар санын анықтауға болады. Егер сыртқы қабат толы болса (яғни жалпы сегіз электрон болса немесе бірінші қабат үшін 2 электрон болса), онда ол элемент инертті элемент деп аталады және химиялық реакцияларға әрең қатысады. Алайда бұл ереже өтпелі металдарға қолданылмайды.
- Мысалы, Bo, екінші қабатта үш электрон болғандықтан, оның ең сыртқы қабаты болғандықтан, Bo элементі бар деп айтуға болады. әке валенттік электрондар.
Орбита қабаттарының санын анықтаудың қысқартылған тәсілі ретінде периодтық кестеде жол нөмірін пайдаланыңыз. Периодтық жүйеде көлденең жол деп аталады «цикл» элементтердің Бірінші қатардан бастап әр цикл сол кезеңдегі элементтердің «электрон қабаттарының санына» сәйкес келеді. Сондықтан, сіз периодты элементтің валенттік электрондарының санын тез анықтауға қолдана аласыз - сіз электрондардың санын сол периодтың бірінші элементінен бастап солдан оңға қарай ретімен санап шығасыз. Бұл өтпелі металдарға қолданылмайтындығына тағы бір рет назар аударыңыз.
- Мысалы, селен 4 циклге жататындықтан, элементтің атом қабығында төрт электрон қабаты бар екенін анықтауға болады. Бұл солдан оңға қарай 4 циклдегі алтыншы элемент (ауыспалы металды есептемегенде) болғандықтан, селеннің төртінші қабығында алты электрон бар, яғни бұл элементте алты валенттік электрондар.
жарнама

Кеңес

Назар аударыңыз, электронды конфигурация конфигурацияның жоғарғы жағындағы орбитальдардың орнына сирек кездесетін газдарды (18 топ элементтері) пайдаланып қысқаша жазуға болады. Мысалы, натрийдің электронды конфигурациясын 3s1 деп жазуға болады, яғни натрийдің электронды конфигурациясы неонмен бірдей, бірақ 3s орбитасында қосымша электрон бар.
Өтпелі металдарда валенттіліктің толық емес сыныптары болуы мүмкін. Өтпелі металдың валенттілік санын дәл анықтау үшін осы бапта қарастырылмаған күрделі кванттық принциптерді қолдану қажет.
Сонымен қатар, химиялық элементтердің периодтық жүйесі әр елдерде әр түрлі болуы мүмкін екенін ескеру маңызды. Сондықтан, сіз шатаспас үшін өзіңіз тұратын жалпы мерзімді кестені қолданғаныңызға көз жеткізіңіз.