Атомын электрон тохиргоонь атом дахь электронуудын түвшин, дэд түвшингээр харагддаг томъёо юм. Өгүүллийг судалсны дараа та электронууд хаана, хэрхэн байрладаг болохыг олж мэдэх, квант тоонуудтай танилцах, атомын электрон тохиргоог тоогоор нь бүтээх боломжтой болно, нийтлэлийн төгсгөлд элементүүдийн хүснэгт байна.

Элементүүдийн цахим тохиргоог яагаад судлах ёстой вэ?

Конструкторын хувьд атомууд: тодорхой тооны хэсгүүд байдаг, тэдгээр нь хоорондоо ялгаатай боловч ижил төрлийн хоёр хэсэг нь яг ижил байдаг. Гэхдээ энэ бүтээгч нь хуванцар хийцээс хамаагүй илүү сонирхолтой байдаг, яагаад гэвэл энд байна. Тохиргоо нь ойролцоо байгаа хүмүүсээс хамаарч өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, устөрөгчийн хажууд хүчилтөрөгч магадгүйус болж, натрийн дэргэд хий болж, төмрийн хажууд байх нь түүнийг бүрэн зэв болгон хувиргадаг. Яагаад ийм зүйл болж байна вэ гэсэн асуултанд хариулахын тулд, нөгөө атомын хажууд байгаа атомын төлөв байдлыг урьдчилан таамаглахын тулд доор хэлэлцэх электрон тохиргоог судлах шаардлагатай байна.

Атомд хэдэн электрон байдаг вэ?

Атом нь цөм ба түүний эргэн тойронд эргэлддэг электронуудаас бүрддэг; цөм нь протон ба нейтроноос бүрдэнэ. Төвийг сахисан төлөвт атом бүр өөрийн цөм дэх протоны тоотой ижил тооны электронтой байдаг. Протоны тоог элементийн эрэмбийн дугаараар тодорхойлсон, жишээлбэл, хүхэр, 16 протонтой - үечилсэн хүснэгтийн 16 дахь элемент юм. Алт нь 79 протонтой - үечилсэн хүснэгтийн 79 дэх элемент юм. Үүний дагуу хүхрийн хувьд төвийг сахисан төлөвт 16 электрон, алтанд 79 электрон байдаг.

Электрон хаанаас хайх вэ?

Электроны зан төлөвийг ажиглаж, тодорхой хэв маягийг гаргаж авсан бөгөөд тэдгээрийг квант тоогоор дүрсэлсэн бөгөөд тэдгээрийн дөрөв нь байдаг.

• Үндсэн квант тоо
• Орбитал квант тоо
• Соронзон квант тоо
• Квант тоог эргүүлэх

Орбиталь

Цаашилбал, тойрог зам гэдэг үгийн оронд бид "тойрог зам" гэсэн нэр томъёог ашиглах болно, тойрог зам нь электроны долгионы функц бөгөөд ойролцоогоор энэ нь электрон 90% -ийг зарцуулдаг хэсэг юм.

N - түвшин
L - бүрхүүл
М л - тойрог замын дугаар
M s - тойрог зам дахь эхний эсвэл хоёр дахь электрон

Орбиталь квант тоо l

Электрон үүлийг судалсны үр дүнд үүнээс хамаарч байгааг олж тогтоожээ энергийн түвшин, үүл нь бөмбөг, дамббелл, нөгөө хоёр нь илүү төвөгтэй гэсэн дөрвөн үндсэн хэлбэртэй байдаг. Эрчим хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд эдгээр хэлбэрийг s-, p-, d-, f-хясаа гэж нэрлэдэг. Эдгээр бүрхүүл бүр 1 (s), 3 (p), 5 (d), 7 (f) тойрог замтай байж болно. Орбитал квант тоо нь тойрог замууд байрладаг бүрхүүл юм. S, p, d, f-orbital-ийн тойрог замын квант тоо тус тусдаа 0,1,2 эсвэл 3 утгыг авна.

S бүрхүүл дээр нэг тойрог зам (L = 0) - хоёр электрон
P -бүрхүүл дээр гурван тойрог зам байдаг (L = 1) - зургаан электрон
D бүрхүүл нь таван тойрог замтай (L = 2) - арван электронтой
F бүрхүүл нь долоон тойрог замтай (L = 3) - арван дөрвөн электронтой

Соронзон квант тоо m l

P-бүрхүүл дээр гурван тойрог зам байдаг бөгөөд тэдгээрийг -L-аас + L хүртэлх тоогоор тэмдэглэнэ, өөрөөр хэлбэл p-бүрхүүлийн хувьд (L = 1) "-1", "0" ба "1" тойрог замууд байдаг. . Соронзон квант тоог m l үсгээр тэмдэглэв.

Бүрхүүлийн дотор электронууд өөр өөр тойрог замд байрлах нь илүү хялбар байдаг тул эхний электронууд тойрог зам бүрт нэгийг дүүргэж, дараа нь тус бүрдээ нэг хос хавсаргасан болно.

D-бүрхүүлийг авч үзье.
d -бүрхүүл нь L = 2 гэсэн утгатай тохирч байна, өөрөөр хэлбэл таван тойрог зам (-2, -1,0,1 ба 2), эхний таван электрон нь M l = -2, M l утгыг авч бүрхүүлийг дүүргэдэг. = -1, M l = 0, M l = 1, M l = 2.

Квант тоог эргүүлэх m s

Ээрэх нь электроныг тэнхлэгээ тойрон эргэх чиглэл бөгөөд хоёр чиглэл байдаг тул эргэлтийн квант тоо нь +1/2 ба -1/2 гэсэн хоёр утгатай байна. Нэг энергийн дэд түвшин нь зөвхөн эсрэг эргэлт бүхий хоёр электрон агуулж болно. Spin квант тоог m s гэж тэмдэглэнэ

Үндсэн квант тоо n

Гол квант тоо нь энергийн түвшин юм Энэ мөчдолоон энергийн түвшинг мэддэг бөгөөд тус бүрийг араб тоогоор илэрхийлдэг: 1,2,3, ... 7. Түвшин бүрийн бүрхүүлийн тоо нь түвшингийн тоотой тэнцүү байдаг: эхний түвшинд нэг бүрхүүл, хоёр дахь хоёр гэх мэт.

Электроны дугаар

Тиймээс аливаа электроныг дөрвөн квант тоогоор дүрсэлж болно, эдгээр тоонуудын хослол нь электронуудын байрлал бүрт өвөрмөц байдаг, эхний электроныг ав, хамгийн бага энергийн түвшин N = 1, нэг бүрхүүл нь эхний түвшинд байрладаг. Эхний түвшний бүрхүүл нь бөмбөг хэлбэртэй (s -бүрхүүл), өөрөөр хэлбэл. L = 0, соронзон квант тоо нь зөвхөн нэг утгыг авч болно, M l = 0 ба эргэлт нь +1/2 болно. Хэрэв бид тав дахь электроныг (ямар ч атомын хувьд) авбал түүний үндсэн квант тоонууд нь: N = 2, L = 1, M = -1, спин 1/2 болно.

Эрчим хүчний бүрхүүл эсвэл түвшний электронуудын зохион байгуулалтыг цахим томъёог ашиглан бүртгэдэг химийн элементүүд... Цахим томъёо эсвэл тохиргоо нь элементийн атомын бүтцийг илэрхийлэхэд тусалдаг.

Атомын бүтэц

Бүх элементүүдийн атомууд нь эерэг цэнэгтэй цөм ба сөрөг цэнэгтэй электронуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь цөмийн эргэн тойронд байрладаг.

Электронууд өөр өөр энергийн түвшинд байдаг. Электрон нь цөмөөс хол байх тусам илүү их энерги агуулдаг. Эрчим хүчний түвшинг атомын тойрог зам эсвэл тойрог замын үүлний хэмжээгээр тодорхойлно. Энэ бол электрон хөдөлж буй орон зай юм.

Цагаан будаа. 1. Ерөнхий бүтэцатом.

Орбиталууд өөр өөр геометрийн тохируулгатай байж болно:

• s-тойрог зам- бөмбөрцөг хэлбэртэй;
• p-, d ба f-тойрог замууд- дамббелл хэлбэртэй, өөр өөр онгоцонд хэвтдэг.

Аливаа атомын энергийн эхний түвшинд үргэлж хоёр электронтой s-тойрог зам байдаг (үл хамаарах зүйл бол устөрөгч). Хоёрдахь түвшингээс эхлэн s- ба p-орбитальууд ижил түвшинд байна.

Цагаан будаа. 2. s-, p-, d ба f-тойрог замууд.

Орбиталууд дээр электрон байгаа эсэхээс үл хамааран оршдог бөгөөд тэдгээрийг бөглөх эсвэл хоосон болгох боломжтой.

Формула бичих

Химийн элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоог дараах зарчмуудын дагуу бичсэн болно.

• энергийн түвшин тус бүр харгалзана серийн дугаар, араб тоогоор тэмдэглэсэн;
• тооны дараа тойрог замыг төлөөлсөн захидал орно;
• үсгийн дээд хэсэгт тойрог замын электронуудын тоонд харгалзах дээд бичээсийг бичсэн болно.

Бичлэг хийх жишээ:

• кальци -

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

• хүчилтөрөгч -

  1s 2 2s 2 2p 4;

• нүүрстөрөгч -

  1s 2 2s 2 2p 2.

Хугацааны хүснэгт нь электрон томъёог бичихэд тусалдаг. Эрчим хүчний түвшний тоо нь тухайн үеийн тоотой тохирч байна. Атомын цэнэг ба электронуудын тоог элементийн эрэмбийн дугаараар заана. Бүлгийн дугаар нь гаднах давхаргад хэдэн валент электрон байгааг харуулна.

На -г жишээ болгон авч үзье. Натри нь эхний бүлэгт, гурав дахь үед 11 -р байранд ордог. Энэ нь натрийн атом нь эерэг цэнэгтэй цөмтэй (11 протон агуулдаг) бөгөөд түүний эргэн тойронд 11 электрон гурван энергийн түвшинд байрладаг гэсэн үг юм. Гаднах түвшинд нэг электрон байна.

Эрчим хүчний эхний түвшинд хоёр электронтой s-тойрог зам, хоёрдугаарт s- ба p-тойрог замууд байдгийг санаарай. Түвшинг бөглөж, бүрэн бүртгэлийг авахад л үлдэх болно.

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

Тохиромжтой болгохын тулд элементийн электрон томъёоны тусгай хүснэгтүүдийг үүсгэсэн. Урт хугацааны хүснэгтэд томъёог элементийн нүд бүрт зааж өгсөн болно.

Цагаан будаа. 3. Цахим томъёоны хүснэгт.

Товч байхын тулд дөрвөлжин хаалтанд электрон томъёо нь элементийн томъёоны эхэн үетэй давхцдаг. Жишээлбэл, магнийн электрон томъёо 3s 2, неон 1s 2 2s 2 2p 6 байна. Тиймээс, бүрэн томъёомагни - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2. 4.6. Хүлээн авсан нийт үнэлгээ: 195.

Атом дахь электронуудын төлөв байдал, Клечковскийн дүрэм, Паулигийн зарчим, Гундын дүрмийн талаархи мэдлэг нь атомын электрон тохиргоог авч үзэх боломжийг олгодог. Үүнийг хийхийн тулд ашиглана уу электрон томъёо.

Цахим томъёо нь атом дахь электроны төлөв байдлыг илэрхийлдэг бөгөөд түүний төлөв байдлыг тооноор тодорхойлдог үндсэн квант тоог, тойрог замын квант тоог үсгээр илэрхийлдэг. Хэдэн электрон байгааг харуулсан тоо энэ муж, электрон үүлний хэлбэрийг илэрхийлсэн захидлын дээр баруун талд бичигдсэн.

Устөрөгчийн атомын хувьд (n = 1, l = 0, m = 0) электрон томъёо нь: 1s 1 болно. Дараагийн элемент болох гелийн электронуудын аль аль нь n, l, m -ийн ижил утгуудаар тодорхойлогддог бөгөөд зөвхөн спинээр ялгаатай байдаг. Гелийн атомын электрон томъёо нь ls 2 юм. Гелийн атомын электрон бүрхүүл нь бүрэн бөгөөд маш тогтвортой байдаг. Гели бол сайн хий юм.

2-р үеийн элементүүдийн хувьд (n = 2, l = 0 эсвэл l = 1) эхлээд 2-төлөвийг дүүргэж, дараа нь энергийн хоёр дахь түвшний p-түвшинг бөглөнө.

Лити атомын электрон томъёо нь ls 2 2s 1 юм. Электрон 2s 1 нь атомын цөмтэй илүү сул холбогдсон байдаг (Зураг 6), тиймээс лити атом үүнийг амархан хандивлаж чаддаг (энэ үйл явцыг исэлдэлт гэж нэрлэдэг) нь Li + ион болж хувирдаг.

Цагаан будаа. 6.
Цөмийг дайран өнгөрөх онгоцоор 1 ба 2s электрон үүлний хөндлөн огтлолууд

Берилл атомын хувьд дөрөв дэх электрон нь 2s төлөвийг эзэлдэг: ls 2 2s 2. Бериллий атомын хоёр гаднах электроныг амархан салгадаг - энэ тохиолдолд Be нь Be 2+ катионд исэлддэг.

Борын атом нь 2p төлөвт электронтой байдаг: ls 2 2s 2 2p 1. Цаашилбал, нүүрстөрөгч, азот, хүчилтөрөгч, фторын атомуудад (Гундын дүрмийн дагуу) 2p-дэд түвшинг дүүргэсэн бөгөөд энэ нь неоны эрхэм хий дээр төгсдөг: ls 2 2s 2 2p 6.

Хэрэв тухайн дэд түвшний электронууд квант эсүүдийг нэг нэгээр нь эзэлдэг болохыг онцлон тэмдэглэхийг хүсч байвал цахим томъёонд дэд түвшний тэмдэглэгээг дагалдах болно. Жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн атомын электрон томъёо

3-р үеийн элементүүдийн хувьд Zs төлөв (n = 3, l = 0) ба Zp дэд түвшинг (n = 3, l-1) тус тус бөглөнө. 3d дэд түвшин (n = 3, l = 2) энэ тохиолдолд үнэгүй хэвээр байна.

Заримдаа атом дахь электронуудын тархалтыг харуулсан диаграммд зөвхөн энергийн түвшин тус бүрийн электронуудын тоог зааж өгдөг, өөрөөр хэлбэл дээрх электрон томъёоноос ялгаатай нь химийн элементүүдийн атомуудын товчилсон электрон томъёог бичдэг. жишээ:

Том хугацааны элементүүдэд (4 ба 5 дахь) Клечковскийн дүрмийн дагуу гаднах электрон давхаргын эхний хоёр электрон нь 4s- (n = 4, l = 0) ба 5s төлөвт (n = 5, l) эзэлдэг. = 0):

Том үе бүрийн гурав дахь элементээс эхлэн дараагийн арван электрон нь өмнөх 3d ба 4d дэд түвшинд тус тус ордог (хажуугийн дэд бүлгүүдийн элементүүдийн хувьд):

Дүрмээр бол өмнөх d-дэд түвшинг бөглөхөд гадаад (тус тус 4p- ба 5p) p-дэд түвшинг бөглөж эхэлнэ.

Их хэмжээний элементүүдийн хувьд - 6 ба бүрэн бус 7 - энергийн түвшин ба дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг бөгөөд дүрмээр бол дараах хоёр электроныг дэд дэд түвшинд оруулдаг.

дараагийн нэг электрон (La ба Ac -ийн хувьд) - өмнөх d -дэд түвшинд:

Дараа нь дараагийн 14 электрон нь 4f ба 5f дэд түвшний гаднах энергийн гурав дахь түвшинд лантанид ба актинид тус тус ордог.

Дараа нь гаднах энергийн хоёр дахь түвшин (d-дэд түвшин) нь хажуугийн дэд бүлгүүдийн элементүүдэд дахин хуримтлагдах болно.

Зөвхөн d электрон түвшинг арван электроноор бүрэн дүүргэсний дараа гаднах p дэд түвшинг дахин бөглөх болно.

Дүгнэж хэлэхэд дахин эргэцүүлэн бодоорой өөр өөр арга замууддэлгэц электрон тохиргооМенделеевийн хүснэгтийн үе дэх элементүүдийн атомууд.

1 -р үеийн элементүүд - устөрөгч ба гелийг авч үзье.

Атомын цахим томъёо нь электронуудын энергийн түвшин ба дэд түвшний тархалтыг харуулдаг.

Атомын график электрон томъёо нь электронуудын тархалтыг зөвхөн түвшин ба дэд түвшнүүдээс гадна квант эсүүд (атомын тойрог замууд) дээр тарааж байгааг харуулдаг.

Гелийн атомын хувьд эхний электрон давхарга дууссан байдаг - дотор нь 2 электрон байдаг.

Устөрөгч ба гелий нь s-элементүүд бөгөөд эдгээр атомуудын дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг.

2 -р үеийн бүх элементүүдийн хувьд эхний электрон давхаргыг дүүргэж, электронууд 2s ба 2p төлөвийг хамгийн бага энергийн зарчим (эхлээд S, дараа нь p) болон Паули, Хунд дүрмийн дагуу бөглөнө (Хүснэгт 2).

Неон атомын хувьд хоёр дахь электрон давхарга дууссан бөгөөд энэ нь 8 электрон агуулдаг.

хүснэгт 2
2 -р үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Лити ли, бериллий Be - s -элементүүд.

Бор В, нүүрстөрөгч С, азот N, хүчилтөрөгч О, фтор F, неон Не бол p элемент бөгөөд эдгээр атомуудын p-дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг.

Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын хувьд эхний ба хоёр дахь электрон давхаргууд дууссан тул электронууд 3s, 3p, 3d төлөвийг эзлэх боломжтой гурав дахь электрон давхаргыг бөглөнө (Хүснэгт 3).

Хүснэгт 3
3 -р үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Магнийн атомын хувьд Zs-дэд түвшинг дуусгадаг. Натрийн натри ба магнийн Mg нь элементүүд юм.

Хөнгөн цагаан ба түүнийг дагасан элементүүдэд Zp-дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг.

Гаднах давхаргад (гурав дахь электрон давхарга) аргоны атомд 8 электрон байдаг. Гаднах давхаргын хувьд энэ нь бүрэн гүйцэд боловч нийтдээ гурав дахь электрон давхаргад 18 электрон байж болох бөгөөд энэ нь 3 -р үеийн элементүүд бөглөгдөөгүй 3d төлөвтэй байна гэсэн үг юм.

Хөнгөн цагаан Al-ээс аргон Ар хүртэлх бүх элементүүд нь p-элементүүд юм.

s- ба p-элементүүд нь үечилсэн хүснэгтийн үндсэн дэд бүлгүүдийг бүрдүүлдэг.

4 -р үеийн элементүүдийн кали ба кальцийн атомуудын хувьд энергийн дөрөв дэх түвшин гарч ирэхэд 48 дахь түвшинг бөглөнө (Хүснэгт 4), учир нь Клечковскийн дүрмийн дагуу энэ нь 3 -р дэд түвшнээс бага энергитэй байдаг.

Хүснэгт 4
4 -р үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

4 -р үеийн элементүүдийн атомын график электрон томъёог хялбарчлахын тулд:

Калийн К ба кальцийн Са нь үндсэн дэд бүлэгт багтсан s-элементүүд юм. Scandium Sc -аас цайр хүртэлх атомуудад Zn нь 3d дэд түвшнээр электроноор дүүрдэг. Эдгээр нь 3d элементүүд юм. Тэд хажуугийн дэд бүлгүүдэд хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн гаднах электрон давхаргыг дүүргэсэн бөгөөд тэдгээрийг шилжилтийн элемент гэж нэрлэдэг.

Хром ба зэсийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтцэд анхаарлаа хандуулаарай. Тэдгээрт 4s-ээс 3-р түвшнээс нэг электрон "бууралт" байдаг бөгөөд үүнийг 3d 5 ба 3d 10 электрон тохиргооны энергийн тогтвортой байдал өндөр байгаатай холбон тайлбарладаг.

Цайрын атомын хувьд энергийн гурав дахь түвшин дууссан бөгөөд бүх дэд түвшингүүд - 3s, 3p, 3d - дүүргэсэн бөгөөд дээр нь нийт 18 электрон байна.

Цайрыг дагаж буй элементүүдэд энергийн дөрөв дэх түвшин болох 4p-дэд түвшинг дүүргэсээр байна.

Галлий Га-аас криптон Кр хүртэлх элементүүд нь p-элементүүд юм.

Криптоны атом Кр -д гаднах давхарга (дөрөв дэх) нь бүрэн бөгөөд 8 электронтой. Гэхдээ нийтдээ дөрөв дэх электрон давхаргад 32 электрон байж болно. криптон атомын хувьд 4d ба 4f төлөвүүд хоосон хэвээр байна.

5 -р үеийн элементүүдийн хувьд Клечковскийн дүрмийн дагуу дэд түвшинг дараах дарааллаар бөглөнө: 5s ⇒ 4d ⇒ 5p. Мөн 41 Nb, 42 Mo, 44 ​​Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag дахь электронуудын "уналт" -тай холбоотой үл хамаарах зүйлүүд бас байдаг.

6 ба 7-р үед f элементүүд гарч ирдэг, өөрөөр хэлбэл гаднах энергийн гуравдахь түвшний 4f ба 5f дэд түвшинг тус тус дүүргэсэн элементүүд гарч ирдэг.

4f элементүүдийг лантанид гэж нэрлэдэг.

5f-элементүүдийг актинид гэж нэрлэдэг.

6 -р үеийн элементүүдийн атом дахь электрон дэд түвшинг бөглөх дараалал: 55 Cs ба 56 Va - bs -элементүүд; 57 Ла ... 6s 2 5d 1 - 5d -элемент; 58 Ce - 71 Lu - 4f -элементүүд; 72 Hf - 80 Hg - 5d элементүүд; 81 Тl - 86 Rn - br -элементүүд. Гэхдээ энд ч гэсэн энергийн дэд түвшинг бөглөх дарааллыг "зөрчсөн" элементүүд байдаг бөгөөд энэ нь жишээлбэл, хагас ба бүрэн дүүрсэн f-түвшний энергийн тогтвортой байдал, өөрөөр хэлбэл nf 7 ба nf 14-тэй холбоотой байдаг.

Атомын аль дэд түвшинг хамгийн сүүлд электроноор дүүргэснээс хамааран бүх элементүүдийг дөрвөн электрон гэр бүл эсвэл блок болгон хуваадаг (Зураг 7):

Цагаан будаа. 7.
Хэсэг Тогтмол хүснэгт(хүснэгтүүдийг) элементүүдийн блок болгон хуваа

1. s-элементүүд; атомын гаднах түвшний s дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; s-элементүүд нь устөрөгч, гели, I ба II бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;
2. p элементүүд; атомын гаднах түвшний p-дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; p-элементүүд нь III-VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;
3. d-элементүүд; атомын гаднах түвшний d-дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; d-элементүүд нь I-VIII бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгүүдийн элементүүд, өөрөөр хэлбэл s- ба p-элементүүдийн хооронд байрладаг олон арван жилийн урт хугацааны элементүүдийг агуулдаг. Тэднийг шилжилтийн элемент гэж нэрлэдэг;
4. f элементүүд; гуравдахь атомын түвшний f дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; Үүнд лантанид ба актинид орно.

3 -р зүйлийн асуулт, даалгавар

1. Дараахь химийн элементүүдийн электрон бүтэц, электрон томъёо, атомын график электрон томъёоны диаграмыг хий.
   а) кальци;
   б) төмөр;
   в) цирконий;
   г) ниобий;
   e) гафниум;
   е) алт.
2. 110 -р элементийн электрон томъёог харгалзах эрхэм хийн тэмдгийг ашиглан бичнэ үү.
3. Электроны "уналт" гэж юу вэ? Энэ үзэгдэл ажиглагдаж буй элементүүдийн жишээг өг, тэдгээрийн электрон томъёог бич.
4. Химийн элементийн тодорхой электрон гэр бүлд хамаарах байдлыг хэрхэн тодорхойлох вэ?
5. Хүхрийн атомын электрон ба график электрон томъёог харьцуулж үзээрэй. Сүүлийн томъёонд ямар нэмэлт мэдээлэл орсон бэ?

>> Хими: Химийн элементийн атомын электрон тохиргоо

1925 онд Швейцарийн физикч В.Паули нэг тойрог замд орших атомд эсрэг (эргэлтийн эсрэг) ээрсэн (англи хэлнээс "эргүүлэг" гэж орчуулсан) хоёроос илүүгүй электрон байж болно, өөрөөр хэлбэл уламжлалт шинж чанартай байх чадвартай болохыг тогтоожээ. өөрийгөө төсөөллийн тэнхлэгээ тойрон эргэх электрон хэлбэрээр илэрхийлсэн: цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг. Энэ зарчмыг Паулийн зарчим гэж нэрлэдэг.

Хэрэв тойрог замд нэг электрон байгаа бол үүнийг хосгүй гэж нэрлэдэг, хэрэв хоёр бол тэдгээрийг хос электронууд, өөрөөр хэлбэл эсрэг спинтэй электронууд гэж нэрлэдэг.

Зураг 5 -т энергийн түвшинг дэд түвшинд хуваах диаграммыг үзүүлэв.

S-тойрог зам нь бөмбөрцөг хэлбэртэй болохыг та аль хэдийн мэдэж байгаа. Устөрөгчийн атомын электрон (s = 1) энэ тойрог замд байрладаг бөгөөд хосгүй байдаг. Тиймээс түүний электрон томъёо эсвэл цахим тохиргоог дараах байдлаар бичнэ: 1s 1. Цахим томъёонд энергийн түвшний тоог үсгийн урд талын тоогоор (1 ...), Латин үсэгдэд түвшинг (тойрог замын төрөл) илэрхийлж, үсгийн баруун дээд талд бичигдсэн тоо (экспонент хэлбэрээр) нь дэд түвшний электронуудын тоог харуулна.

Нэг тойрог замд хоёр хос электронтой байдаг гелийн атомын хувьд энэ томъёо нь: 1s 2.

Гелийн атомын электрон бүрхүүл нь бүрэн бөгөөд маш тогтвортой байдаг. Гели бол сайн хий юм.

Хоёр дахь энергийн түвшинд (n = 2) дөрвөн тойрог зам байдаг: нэг s ба гурван p. Хоёрдахь түвшний s-тойрог замын электронууд (2s-тойрог замууд) нь 1s-тойрог замын электронуудаас (n = 2) цөмөөс хол зайд байрладаг тул илүү өндөр энергитэй байдаг.

Ерөнхийдөө n-ийн утга бүрийн хувьд нэг s-тойрог зам байдаг, гэхдээ харгалзах электрон энергийн нөөцтэй бөгөөд n-ийн утга нэмэгдэх тусам харгалзах диаметртэй байдаг.

r-Orbital нь дамббелл эсвэл эзэлхүүнтэй дүрс хэлбэртэй. Бүх гурван орбиталууд нь атомын цөмөөр дамжуулсан орон зайн координатын дагуу перпендикуляр атомд байрладаг. N = 2-оос эхлэн энергийн түвшин (электрон давхарга) бүр гурван p-тойрог замтай болохыг дахин онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. N-ийн утга нэмэгдэхэд электронууд нь цөмөөс хол зайд байрладаг, x, y, r тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн p-тойрог замыг хөдөлгөдөг.

Хоёрдахь үеийн элементүүдийн хувьд (n = 2) эхлээд нэг орбиталь, дараа нь гурван p-тойрог зам дүүрнэ. Цахим томъёо 1L: 1s 2 2s 1. Электрон нь атомын цөмтэй илүү сул холбогддог тул литийн атом нь үүнийг амархан өгч чаддаг (энэ үйл явцыг исэлдэлт гэж нэрлэдэг) нь Li + ион болж хувирдаг.

Берилл атомын Be 0 -д дөрөв дэх электрон нь 2s тойрог замд байрладаг: 1s 2 2s 2. Бериллий атомын хоёр гаднах электроныг амархан салгаж авдаг - Be 0 нь исгэлэн Be 2+ катион болж хувирдаг.

Бор атомын тав дахь электроныг 2p тойрог зам эзэлдэг: 1s 2 2s 2 2p 1. Дараа нь C, N, O, E атомууд 2p-тойрог замуудаар дүүрсэн бөгөөд энэ нь неоны эрхэмлэдэг хийд төгсдөг: 1s 2 2s 2 2p 6.

Гурав дахь үеийн элементүүдийн хувьд Sv ба 3p тойрог замыг тус тус бөглөнө. Энэ тохиолдолд гурав дахь түвшний таван d-тойрог чөлөөтэй хэвээр байна.

11 Na 1s 2 2s 2 Sv1; 17S11v22822r63r5; 18Ag P ^ Ep ^ Zp6.

Заримдаа атом дахь электронуудын тархалтыг харуулсан диаграммд зөвхөн энергийн түвшин тус бүрийн электронуудын тоог зааж өгдөг, өөрөөр хэлбэл дээр дурдсан бүрэн электрон томъёоноос ялгаатай нь химийн элементүүдийн атомуудын товчилсон электрон томъёог бичдэг.

Том хугацааны элементүүдэд (дөрөв, тав дахь) эхний хоёр электрон нь 4 ба 5 -р тойрог замыг тус тус эзэлдэг: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Том үе бүрийн гурав дахь элементээс эхлэн дараагийн арван электрон нь өмнөх 3d ба 4d тойрог замд тус тус орно (хажуугийн дэд бүлгүүдийн элементүүдийн хувьд): 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. Дүрмээр бол өмнөх d-дэд түвшинг бөглөхөд гаднах (4p- ба 5p тус тус) p-дэд түвшинг дүүргэж эхэлнэ.

Удаан хугацааны элементүүдийн хувьд - зургаа дахь, дуусаагүй долоо дахь нь - электрон түвшин ба дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн бөгөөд дүрмээр дараах байдлаар байна: эхний хоёр электрон нь B дэд түвшний гаднах хэсэгт очно: 56 Ва 2, 8, 18, 18, 8, 2; 87Gg 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; Дараагийн нэг электрон (Na ба Ac-ийн хувьд) өмнөх (p-дэд түвшин: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2, 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.

Дараа нь дараагийн 14 электрон нь лантанид ба актинидын хувьд 4f ба 5f тойрог замын гаднах энергийн гурав дахь түвшинд орно.

Дараа нь гаднах энергийн хоёр дахь түвшин (d-дэд түвшин) дахин бий болж эхэлнэ: хоёрдогч дэд бүлгийн элементүүдийн хувьд: 73 Ta 2, 8,18, 32,11, 2; 104 Rf 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2,-, эцэст нь арван электроноор бүрэн дүүргэсний дараа энэ тэнцүү тэнцүү хэсгийг дахин p-дэд түвшнээр дүүргэнэ.

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

Ихэнхдээ атомын электрон бүрхүүлийн бүтцийг энерги эсвэл квант эс ашиглан дүрсэлдэг - график гэж нэрлэдэг электрон томъёог бичдэг. Энэхүү тэмдэглэгээний хувьд дараах тэмдэглэгээг ашиглана: квант эс бүрийг нэг тойрог замд харгалзах нүдээр тодорхойлно; электрон бүрийг эргэх чиглэлд харгалзах сумаар зааж өгсөн болно. График электрон томъёо бичихдээ хоёр дүрмийг санаж байх ёстой: Паулигийн зарчим, эсийн дотор хоёроос илүүгүй электрон байж болно (тойрог замд), гэхдээ эсрэг параллель эргэлтээр, электронууд эзэлдэг Ф.Хундын дүрэм. Чөлөөт эсүүд (тойрог замууд) нь нэг нэгээр нь байрлаж, ижил эргэлтийн утгатай бөгөөд зөвхөн дараа нь хосолдог боловч Паулигийн зарчмын дагуу эргэлт нь эсрэг чиглэлд аль хэдийнэ чиглэгдэх болно.

Дүгнэж хэлэхэд, DI Менделеев системийн үеүүдийн дагуу элементүүдийн атомуудын электрон тохиргоог харуулах асуудлыг дахин авч үзэх болно. Атомын электрон бүтцийн диаграм нь электрон давхарга (энергийн түвшин) дээр электронуудын тархалтыг харуулдаг.

Гелийн атомын хувьд эхний электрон давхарга дууссан байдаг - дотор нь 2 электрон байдаг.

Устөрөгч ба гелий нь s-элементүүд бөгөөд эдгээр атомуудын s-тойрог зам нь электроноор дүүрдэг.

Хоёр дахь үеийн элементүүд

Хоёрдахь үеийн бүх элементүүдийн хувьд эхний электрон давхаргыг дүүргэж, электронууд нь хоёр дахь электрон давхаргын e- ба p-тойрог замыг хамгийн бага энерги (эхний s-, дараа нь p) ба Паули ба Хунд зарчмын дагуу дүүргэдэг. дүрэм (Хүснэгт 2).

Неон атомын хувьд хоёр дахь электрон давхарга дууссан бөгөөд энэ нь 8 электрон агуулдаг.

Хүснэгт 2 Хоёр дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Хүснэгтийн төгсгөл. 2

Li, Be - B элементүүд.

B, C, N, O, F, Ne-p-элементүүд, эдгээр атомууд нь p-тойрог замын электронуудаар дүүрсэн байдаг.

Гурав дахь үеийн элементүүд

Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын хувьд эхний ба хоёр дахь электрон давхаргууд дууссан тул электронууд Zs-, 3p- ба Zd-дэд түвшинг эзлэх боломжтой гурав дахь электрон давхаргыг бөглөнө (Хүснэгт 3).

Хүснэгт 3 Гурав дахь үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

Zs-электрон тойрог зам нь магнийн атом дээр дуусч байна. Na ба Mg-s-элементүүд.

Гаднах давхаргад (гурав дахь электрон давхарга) аргоны атомд 8 электрон байдаг. Гаднах давхаргын хувьд энэ нь бүрэн гүйцэд боловч нийтдээ гурав дахь электрон давхаргад 18 электрон байж болох бөгөөд энэ нь гурав дахь үеийн элементүүд Zd-орбиталь дүүргээгүй гэсэн үг юм.

Al-аас Ar хүртэлх бүх элементүүд нь p-элементүүд юм. s- ба p-элементүүд нь үечилсэн хүснэгтийн үндсэн дэд бүлгүүдийг бүрдүүлдэг.

Кали, кальцийн атомуудын хувьд дөрөв дэх электрон давхарга гарч ирэх бөгөөд 4-р түвшний түвшинг бөглөнө (Хүснэгт 4). Дөрөв дэх үеийн элементүүдийн атомын график электрон томъёог хялбарчлахын тулд: 1) бид аргоны нөхцөлт график электрон томъёог дараах байдлаар илэрхийлнэ.
Ар;

2) бид эдгээр атомуудаар дүүргээгүй дэд түвшинг дүрслэхгүй.

Хүснэгт 4 Дөрөв дэх үеийн элементүүдийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтэц

K, Ca - s - үндсэн дэд бүлэгт багтсан элементүүд. Sc -аас Zn хүртэлх атомуудад 3d дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг. Эдгээр нь 3 элемент юм. Тэд хажуугийн дэд бүлгүүдэд хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн гаднах электрон давхаргыг дүүргэсэн бөгөөд тэдгээрийг шилжилтийн элемент гэж нэрлэдэг.

Хром ба зэсийн атомуудын электрон бүрхүүлийн бүтцэд анхаарлаа хандуулаарай. Тэдгээрт 4 -р түвшнээс 3 -р дэд түвшингээс нэг электрон "бууралт" байдаг бөгөөд үүнийг Зд 5 ба Зд 10 электрон тохиргооны энергийн тогтвортой байдал өндөр байгаатай холбон тайлбарладаг.

Цайрын атомын хувьд гурав дахь электрон давхарга дууссан - 3s, Zp, Zd гэсэн бүх дэд түвшинг дүүргэсэн бөгөөд дээр нь нийт 18 электрон байна.

Цайрыг дагаж буй элементүүдэд 4-р дэд түвшний 4-р электрон давхаргыг үргэлжлүүлэн бөглөх болно: Гагаас Кр хүртэлх элементүүд нь p элементүүд юм.

Криптон атомын гаднах давхарга (дөрөв дэх) нь дууссан бөгөөд энэ нь 8 электронтой. Гэхдээ нийтдээ дөрөв дэх электрон давхаргад 32 электрон байж болно. криптон атомын хувьд 4d ба 4f дэд түвшингүүд хоосон хэвээр байна.

Тав дахь үеийн элементүүдийн хувьд дэд түвшинг дараах дарааллаар бөглөнө: 5s-> 4d -> 5p. Мөн 41 Nb, 42 MO гэх мэт электронуудын "уналт" -тай холбоотой үл хамаарах зүйлүүд байдаг.

Зургаа ба долдугаар үед элементүүд гарч ирдэг, өөрөөр хэлбэл гаднах гурав дахь электрон давхаргын 4f ба 5f дэд түвшинг тус тус дүүргэсэн элементүүд гарч ирдэг.

4f элементүүдийг лантанид гэж нэрлэдэг.

5f-элементүүдийг актинид гэж нэрлэдэг.

Зургаа дахь үеийн элементүүдийн атом дахь электрон дэд түвшинг бөглөх дараалал: 55 С ба 56 Ва - 6s элементүүд;

57 Lа ... 6s 2 5d 1 - 5d -элемент; 58 Ce - 71 Lu - 4f -элементүүд; 72 Hf - 80 Hg - 5d элементүүд; 81 Тл- 86 Rn- 6p элементүүд. Гэхдээ энд ч гэсэн электрон тойрог замыг бөглөх дарааллыг "зөрчсөн" элементүүд байдаг бөгөөд энэ нь жишээлбэл, хагас, бүрэн дүүрсэн f дэд түвшний энергийн тогтвортой байдал, өөрөөр хэлбэл nf 7 ба nf 14 -тэй холбоотой байдаг.

Атомын аль дэд түвшинг хамгийн сүүлд электроноор дүүргэснээс хамааран бүх элементүүдийг дөрвөн электрон гэр бүл эсвэл блок болгон хуваадаг (Зураг 7).

1) s-элементүүд; атомын гаднах түвшний дэд түвшинд электроноор дүүрсэн; s-элементүүд нь устөрөгч, гели, I ба II бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;

2) p-элементүүд; атомын гаднах түвшний p-дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; p элементүүд нь III-VIII бүлгийн үндсэн дэд бүлгүүдийн элементүүдийг агуулдаг;

3) d-элементүүд; атомын гаднах түвшний d-дэд түвшинг электроноор дүүргэсэн; d-элементүүд нь I-VIII бүлгийн хоёрдогч дэд бүлгүүдийн элементүүд, өөрөөр хэлбэл s- ба p-элементүүдийн хооронд байрладаг олон арван жилийн урт хугацааны элементүүдийг агуулдаг. Тэднийг шилжилтийн элемент гэж нэрлэдэг;

4) атомын түвшингээс гадуур гурав дахь электрон f-түвшнээр дүүрсэн f-элементүүд; Үүнд лантанид ба актинид орно.

1. Паулигийн зарчмыг баримтлаагүй бол юу болох вэ?

2. Хундын дүрмийг мөрдөөгүй бол юу болох вэ?

3. Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Pa гэсэн химийн элементүүдийн электрон бүтэц, электрон томъёо, график электрон томъёоны диаграмыг хий.

4. 110 -р элементийн электрон томъёог харгалзах эрхэм хийн тэмдгийг ашиглан бич.

Хичээлийн агуулга хичээлийн тоймдэмжлэг үзүүлэх хүрээ хичээл танилцуулга хурдасгасан арга интерактив технологи Дадлага хийх даалгавар, дасгалууд нь өөрийгөө шалгах семинар, сургалт, кейс, даалгавар, гэрийн даалгаврын талаархи асуултууд риторик асуултуудоюутнуудаас Дүрслэл аудио, видео клип, мультимедиазураг, зураг диаграм, хүснэгт, хошин шог, анекдот, хөгжилтэй, комик сургаалт зүйрлэл, үг хэллэг, кроссворд, ишлэл Нэмэлтүүд хураангуйСонирхолтой хууран мэхлэх хуудасны сурах бичиг, бусад нэр томъёоны үндсэн болон нэмэлт толь бичиг Сурах бичиг, хичээлээ сайжруулахзаавар дээрх алдааны засваруудсурах бичгийн хэсэг дэх хэсгийг шинэчлэх нь хуучирсан мэдлэгийг шинэ мэдлэгээр солих хичээл дээр инновацийн элементүүдийг оруулах Зөвхөн багш нарт зориулсан төгс хичээлүүджилийн хуанлийн төлөвлөгөө удирдамжхэлэлцэх асуудал Нэгдсэн хичээлүүд