Singur atom de hidrogen electron poate participa la formarea unei singure legături chimice cu alți atomi:
Numărul de legături covalente. care formează un atom în compus, se caracterizează valență. In toate compușii cu un atom de hidrogen monovalent.
Heliu, cum ar fi hidrogen, - un element al primei perioade. În stratul său cuantic unic, are un e orbital, care este de doi electroni cu spin opus (pereche de electroni unshared). Lewis Simbol: Nu sunt:. configurația electronică 1s 2, reprezentarea grafică:
Atomul de heliu au electroni nepereche, nu există orbitali disponibile. Nivelul său de energie este finalizată.
Atomii cu strat complet cuantic nu poate forma legături chimice cu alți atomi. Acestea sunt numite gaze nobile iliinertnymi. Heliu - primul lor reprezentative.
Atomii tuturor elementelor din doua perioadă au două niveluri de energie. Stratul cuantic intern - este finalizat nivelul de energie al atomului de heliu. Așa cum sa arătat mai sus, se pare că configurația 1s 2, dar poate fi utilizat și pentru înregistrarea prescurtată a imaginii sale: [El]. În unele surse literare se referă la ea [K] (sub denumirea primei carcase de electroni).
Al doilea strat cuprinde cuantic orbitali litiu patru (22 = 4), una și trei p s. Configurația electronică a atomului de litiu: 1s 22S- sau 1 [El] 2s 1. C electroni numai stratul cuantic extern folosind ultima înregistrare alocat (electroni de valență). Simbolul Lewis pentru litiu - • Li. Reprezentarea grafică a configurației electronice a:
Având în vedere că nivelul de energie intern finalizat nu participă la formarea legăturilor chimice, apoi mai târziu, în diagramele electronice descriem doar configurația stratului cuantic extern.
atom de litiu în nivelul de electroni extern are un electron nepereche, deci poate forma o legătură chimică cu atomi ai altor elemente:
configurația electronică - [A] 2s22r1. atom de bor poate tranziția la o stare excitată.
Schema electronică a stratului cuantic extern:
Starea excitată a atomului de bor are trei electroni nepereche și pot forma trei conexiune chimică: BF3, B2O3.
În același timp, atomul de bor rămâne orbitali liberi, care pot participa la formarea de legături ale mecanismului donor-acceptor.
configurația electronică - [A] 2s22r2.
Diagrama electronică a stratului cuantic extern al atomului de carbon din statele de la sol și excitate:
atom de carbon neexcitat pot forma două legături covalente datorită împerecherea electronilor și unul - al mecanismului donor-acceptor. Un exemplu de astfel de compus este de monoxid de carbon (II), care are formula și se numește monoxid de carbon CO. Detalii privind structura sa va fi discutată în secțiunea 2.1.2.
atom Horny carbon unic: toate stratul exterior cuantic orbital umplut cu electroni nepereche, adică, numărul de electroni de valență ale orbitalii de valență și a avut aceeași. Partenerul ideal pentru ea este un atom de hidrogen, care este situat pe un singur electron orbitali. Acest lucru se datorează capacității lor de a forma hidrocarburi. Având patru electroni neasociat atom de carbon formează patru conexiune chimică: CH4, CF4, CO2.
Moleculele de compuși organici este întotdeauna un atom de carbon în stare excitată:
H3C - CH3 H3C - CH2 - OH, H2C = CH2 H2C = CH -CI.
atom neon a finalizat nivelul de energie externă și nu formează legături chimice cu orice atomi. Acest al doilea gaz nobil.
Atomii de toate elementele din a treia perioadă sunt trei straturi cuantice. Configurația electronică a celor două nivele energetice interne pot fi reprezentate ca [Ne]. Stratul exterior cuprinde nouă orbitali electronice, care sunt ocupate de electroni, respectarea legilor generale. Astfel, configurația de electroni are forma atom de sodiu: [Ne] 3s1, pentru calciu - [Ne] 3S2 (în stare excitată - [Ne] 3s13r1), aluminiu - [Ne] 3s23r1 (în stare excitată - [Ne] 3s13r2) . Spre deosebire de elementele a doua perioadă, atomii elementelor V - VII grupe de-a treia perioadă poate exista atât în sol și stările excitate.
Fosforul este un element al cincilea grup. Configurația de electroni - [Ne] 3s23r3. Ca și azot, are trei electroni nepereche în nivelul energetic exterior și formează trei legături covalente. Un exemplu de fosfină având formula pH3 (compară cu amoniac). Dar, fosfor, față de azot într-un strat cuantic extern conține liber d-orbitali, și se pot deplasa într-o stare excitată - [Ne] 3s13r3d1:
Acest lucru îi dă posibilitatea de a forma o perioadă de cinci legături covalente într-un astfel de exemplu, compuși cum ar fi P2O5 și H3PO4.
Configurația electronică a stării solului - [Ne] 3s23p4. diagramă electronice:
1.3.3. configurația electronică atomi elemente mari
Pornind de potasiu (19K) configurația electronică: 1s22s22p63s23p64s1 sau [Ar] 4s1 și calciu (20Ca): 1s22s22p63s23p64s2 sau [Ar] 4s2. Astfel, în conformitate cu regula Klechkovskii după p orbitali Ar 4s-umplută subnivel exterior care are o energie mai mică, ca penetreaza 4s-orbitale mai aproape de nucleu; 3d-subnivel este lăsat gol (3d0). Pornind de la elemente de scandiu are loc la 10 sedimentare 3d-orbitali subnivel. Acestea sunt numite d-elemente.
21Sc [Ar] 4s23d1 26Fe [Ar] 4s23d6
22Ti [Ar] 4s23d2 27Co [Ar] 4s23d7
23V [Ar] 4s23d3 28Ni [Ar] 4s23d8
25Mn [Ar] 4s23d5 30Zn [Ar] 4s23d10
În conformitate cu principiul orbitali de umplere succesive de atom de crom în configurație E ar trebui să fie [Ar] 4s23d4, dar se observă „descoperire“ a electronului, care cuprinde Electronical 4s-tranziție pentru a închide în energie 3d-orbital (Fig. 11).
Sa stabilit experimental că starea atomică în care P- d-, f-orbitali umplut la jumătate (p3, d5, f7), complet (p6, d10, F14) sau liber (p0, d0, f0), au o rezistență crescută. Prin urmare, în cazul în care atomul de finalizare sau subnivel semifinisate care lipsește un singur electron, se observă „alunecare“ cu orbitalii umplute anterior (în acest caz - 4s).
Cu excepția Cr și Cu, toate elementele Zn Ca au același număr de electroni în plan extern - două. Aceasta explică relativ mică schimbare în proprietățile unui număr de metale de tranziție. Cu toate acestea, pentru membrii de întindere de mai sus sunt atât externe 4s-electroni si 3d-electroni predvneshnego subnivel (cu excepția atom de zinc, care are un nivel de energie al treilea este complet terminat).
Aceasta este urmată de umplerea orbitali 4p-electron. Acest proces nu rupt și corespunde construcției tipice elementelor de galiu (Ga) la gaz inert de krypton Kr (p-celule):
31Ga [Ar] 4s23d104p1 32Ge [Ar] 4s23d104p2 33As [Ar] 4s23d104p3
34Se [Ar] 4s23d104p4 35Br [Ar] 4s23d104p5 36Kr [Ar] 4s23d104p6
Au rămas orbitali 4d și 4f libere, cu toate că a patra perioadă este de peste.
Secvența de umplere orbitali aceleași ca și în perioada anterioară: 5s-orbitale primul umplut (37Rb [Kr] 5s1), apoi 4d și 5p (54Xe [Kr] 5s24d105p6). Orbitali și 5s 4d chiar mai strânse în energie, astfel încât majoritatea elementelor-4d (Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag) de tranziție este observată cu un electron în 5s 4d-subnivelul.
ȘASEA ȘI PERIOADE ȘAPTELEA
Spre deosebire de perioada precedentă a șasea cuprinde 32 de elemente. Cesiul și bariu - a-elemente 6s. Următoarele punct de vedere energetic starea favorabilă este 6p, 4F și 5d. Spre deosebire de regulă Klechkovskii, necompletate lantan și-5d 4F orbitale (57La [Xe] 6s25d1), dar la elementul următor este umplut 4F-subnivel (58Ce [Xe] 6s24f2), pe care electronice paisprezece state posibile. Atomii de ceriu (Ce) la lutețiu (Lu), numit lantanide - un f-elemente. În seria lantanidelor, uneori, există o „scurgere“ a electronului, precum și într-un număr de d-elemente. Când 4f-subnivel este finalizată, continuă umplut 5d-subnivel (nouă componente) și finalizat a șasea perioadă, ca oricare alta, dar primele p-șase elemente.
Primele două s-element din perioada a șaptea - acest franciu și radiu, urmat de un 6d element - actinium (89ac [Rn] 7s26d1). Pentru actinium fi paisprezece 5f-elemente - actinide. Pentru actinide ar trebui să urmeze nouă elemente-6D, precum și perioada finală șase au elemente p. A șaptea perioadă este incompletă.
perioadele considerate model care formează elementele sistemului și umplerea orbitali atomici cu electroni prezintă dependența structurii electronice periodică a atomilor în sarcina nucleară.
Perioada de - o colecție de elemente aranjate în ordinea crescătoare a încărcăturii de nuclee atomice și caracterizate prin aceeași valoare a numărului cuantic principal al electronilor exteriori. În perioada timpurie sunt ns umplute -, iar la sfârșitul anului - orbitali np (cu excepția prima dată). Aceste elemente formează opt subgrupe principale (A) al DI sistemului periodic Mendeleev.
grupul principal - o colecție de elemente chimice, dispuse vertical și având același număr de electroni în nivelul energetic exterior.
În perioada creșterii taxei nucleare și creșterea forței de atracție a acestuia electronilor exterioare de la stânga la dreapta scade razele atomilor, care, la rândul său, determină o creștere a atenuării proprietăților nemetalice metalic și. Pentru raza atomică calculată teoretic ia departe de nucleul la densitatea maximă de electroni a stratului cuantic extern. In grupurile de sus în jos crește numărul de nivele de energie și, în consecință raza atomică. În acest caz, proprietățile metalice sunt îmbunătățite. proprietăți importante ale atomilor, care se schimbă periodic, în funcție de sarcinile de nuclee de atomi, includ, de asemenea, energia de ionizare și afinitatea de electroni, care vor fi discutate în secțiunea 2.2.