Electronic formula ng atom. Chemistry File Catalog
Ang kondisyonal na imahe ng pamamahagi ng mga electron sa electron cloud ayon sa mga antas, sublevel at orbital ay tinatawag ang electronic formula ng atom.
Mga panuntunan batay sa|batay sa| alin | alin | make up | iabot | mga elektronikong formula
1. Prinsipyo ng pinakamababang enerhiya: mas kaunting enerhiya ang mayroon ang system, mas matatag ito.
2. Ang panuntunan ni Klechkovsky: ang distribusyon ng mga electron sa mga antas at sublevel ng electron cloud ay nangyayari sa pataas na pagkakasunud-sunod ng kabuuan ng principal at orbital quantum number (n + 1). Sa kaso ng pagkakapantay-pantay ng mga halaga (n + 1), ang sublevel na may mas maliit na halaga ng n ay unang pinupunan.
1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f Level number n 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 Orbital 1 1* 0 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 quantum number
n+1| 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10
Serye ng Klechkovsky
1* - tingnan ang talahanayan Blg. 2.
3. Pamumuno ni Hund: kapag ang mga orbital ng isang sublevel ay napuno, ang pinakamababang antas ng enerhiya ay tumutugma sa paglalagay ng mga electron na may parallel spins.
Pag-draft|Pagsusumite| mga elektronikong formula
Potensyal na row: 1 s 2 s p 3 s p d 4 s p d f 5 s p d f 6 s p d f 7 s p d f
(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10
Serye ng Klechkovsky
Filling order Electroni 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 ..
(n+l|) 1 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8.
Elektronikong formula
(n+1|) 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 6 7 8 9 7 8 9 10
Ang pagiging informative ng mga electronic formula
1. Ang posisyon ng elemento sa periodic|periodic| sistema.
2. Mga posibleng degree| oksihenasyon ng elemento.
3. Ang kemikal na katangian ng elemento.
4. Komposisyon|warehouse| at mga katangian ng koneksyon ng elemento.
Ang posisyon ng elemento sa periodic|Paminsan-minsan|Sistema ni D.I. Mendeleev:
a) numero ng panahon, kung saan matatagpuan ang elemento, ay tumutugma sa bilang ng mga antas kung saan matatagpuan ang mga electron;
b) numero ng pangkat, kung saan nabibilang ang elementong ito, ay katumbas ng kabuuan ng mga electron ng valence. Ang mga electron ng Valence para sa mga atom ng s- at p-element ay mga electron ng panlabas na antas; para sa mga d-element, ito ang mga electron ng panlabas na antas at ang hindi napunong sublevel ng nakaraang antas.
sa) elektronikong pamilya ay tinutukoy ng simbolo ng sublevel kung saan pumapasok ang huling electron (s-, p-, d-, f-).
G) subgroup ay natutukoy sa pamamagitan ng pag-aari sa elektronikong pamilya: s - at p - mga elemento ay sumasakop sa mga pangunahing subgroup, at d - mga elemento - pangalawa, f - mga elemento ay sumasakop sa magkahiwalay na mga seksyon sa ibabang bahagi ng periodic system (actinides at lanthanides).
2. Mga posibleng degree| oksihenasyon ng elemento.
Katayuan ng oksihenasyon ay ang singil na nakukuha ng isang atom kapag ito ay nagbibigay o nakakakuha ng mga electron.
Mga atomo na nag-donate ng mga nakuhang elektron positibong singil, na katumbas ng bilang ng mga ibinigay na electron (electron charge (-1)
Z E 0 – ne Z E + n
Ang atom na nag-donate ng mga electron ay nagiging kasyon(positive charged ion). Ang proseso ng pag-alis ng isang elektron mula sa isang atom ay tinatawag proseso ng ionization. Ang enerhiya na kailangan upang maisagawa ang prosesong ito ay tinatawag enerhiya ng ionization ( Eion, eB).
Ang unang humiwalay sa atom ay ang mga electron ng panlabas na antas, na walang pares sa orbital - walang kapares. Sa pagkakaroon ng mga libreng orbital sa loob ng parehong antas, sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na enerhiya, ang mga electron na nabuo sa ibinigay na antas pares, steamed, at pagkatapos ay pinaghiwalay ang lahat ng sama-sama. Ang proseso ng depairing, na nangyayari bilang isang resulta ng pagsipsip ng isang bahagi ng enerhiya ng isa sa mga electron ng pares at ang paglipat nito sa pinakamataas na sublevel, ay tinatawag na proseso ng pagpukaw.
Ang pinakamalaking bilang ng mga electron na maaaring ibigay ng isang atom ay katumbas ng bilang ng mga valence electron at tumutugma sa bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento. Ang singil na nakukuha ng isang atom pagkatapos mawala ang lahat ng valence electron nito ay tinatawag ang pinakamataas na antas ng oksihenasyon atom.
Pagkatapos palayain|dismiss| valence level external nagiging|nagiging| antas na|ano| nauna sa valence. Ito ay isang antas na ganap na puno ng mga electron, at samakatuwid | at samakatuwid | lumalaban sa enerhiya.
Ang mga atom ng mga elemento na mayroong mula 4 hanggang 7 electron sa panlabas na antas ay nakakamit ng isang masiglang matatag na estado hindi lamang sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga electron, kundi pati na rin sa pamamagitan ng pagdaragdag sa kanila. Bilang resulta, nabuo ang isang antas (.ns 2 p 6) - isang matatag na estado ng inert gas.
Nakukuha ng isang atom na may nakakabit na mga electron negatibodegreeoksihenasyon- isang negatibong singil, na katumbas ng bilang ng mga natanggap na electron.
Z E 0 + ne Z E - n
Ang bilang ng mga electron na maaaring ikabit ng isang atom ay katumbas ng bilang (8 –N|), kung saan ang N ay ang bilang ng pangkat kung saan|ano| ang elemento ay matatagpuan (o ang bilang ng mga valence electron).
Ang proseso ng pag-attach ng mga electron sa isang atom ay sinamahan ng pagpapalabas ng enerhiya, na tinatawag na c pagkakaugnay sa elektron (Esrodship,eV).
Ang kaalaman sa mga posibleng estado ng isang electron sa isang atom, ang panuntunan ni Klechkovsky, ang prinsipyo ni Pauli at ang panuntunan ni Hund ay ginagawang posible na isaalang-alang ang elektronikong pagsasaayos ng isang atom. Para dito, ginagamit ang mga elektronikong formula.
Ang electronic formula ay tumutukoy sa estado ng isang electron sa isang atom, na nagpapahiwatig ng pangunahing quantum number na nagpapakilala sa estado nito na may isang numero, at ang orbital na quantum number na may isang titik. Ang isang numero na nagsasaad kung gaano karaming mga electron ang nasa isang partikular na estado ay nakasulat sa kanan ng tuktok ng titik na nagpapahiwatig ng hugis ng electron cloud.
Para sa isang hydrogen atom (n \u003d 1, l \u003d 0, m \u003d 0), ang electronic formula ay magiging: 1s 1. Parehong mga electron ng susunod na elemento helium Siya ay nailalarawan sa pamamagitan ng parehong mga halaga ng n, l, m at naiiba lamang sa mga spins. Ang electronic formula ng helium atom ay ls 2 . Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas.
Para sa mga elemento ng 2nd period (n = 2, l = 0 o l = 1), ang 2s na estado ay unang pinupunan, at pagkatapos ay ang p-sublevel ng pangalawang antas ng enerhiya.
Ang electronic formula ng lithium atom ay: ls 2 2s 1. Ang 2s 1 electron ay hindi gaanong nakagapos sa atomic nucleus (Larawan 6), kaya madaling maibigay ito ng lithium atom (tulad ng naaalala mo, ang prosesong ito ay tinatawag na oksihenasyon), na nagiging Li + ion.
kanin. 6.
Mga cross section ng 1s at 2s na mga ulap ng elektron sa pamamagitan ng isang eroplanong dumadaan sa nucleus
Sa beryllium atom, ang ikaapat na electron ay sumasakop din sa 2s state: ls 2 2s 2 . Ang dalawang panlabas na electron ng beryllium atom ay madaling matanggal - sa kasong ito, ang Be ay na-oxidize sa Be 2+ cation.
Ang boron atom ay may electron sa 2p state: ls 2 2s 2 2p 1 . Susunod, sa mga atomo ng carbon, nitrogen, oxygen at fluorine (alinsunod sa panuntunan ni Hund), ang 2p sublevel ay napuno, na nagtatapos sa noble gas neon: ls 2 2s 2 2p 6 .
Kung nais nating bigyang-diin na ang mga electron sa isang naibigay na sublevel ay sumasakop sa mga quantum cells nang paisa-isa, sa electronic formula ang pagtatalaga ng sublevel ay kasama ng index. Halimbawa, ang electronic formula ng carbon atom
Para sa mga elemento ng 3rd period, ang 3s-state (n = 3, l = 0) at ang 3p-sublevel (n = 3, l - 1) ay napunan, ayon sa pagkakabanggit. Ang 3d-sublevel (n = 3, l = 2) ay nananatiling libre:
Minsan sa mga diagram na naglalarawan ng pamamahagi ng mga electron sa mga atomo, ang bilang lamang ng mga electron sa bawat antas ng enerhiya ay ipinahiwatig, iyon ay, isinulat nila ang mga pinaikling electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal, sa kaibahan sa kumpleto sa itaas. mga elektronikong formula, Halimbawa:
Sa mga elemento ng malalaking panahon (ika-4 at ika-5), alinsunod sa panuntunang Klechkovsky, ang unang dalawang electron ng panlabas na layer ng elektron ay sumasakop, ayon sa pagkakabanggit, ang 4s-(n = 4, l = 0) at 5s-states (n = 5, l = 0):
Simula sa ikatlong elemento ng bawat malaking panahon, ang susunod na sampung electron ay pumasok sa nakaraang 3d at 4d sublevel, ayon sa pagkakabanggit (para sa mga elemento ng side subgroups):
Bilang isang patakaran, kapag ang nakaraang d-sublevel ay napunan, pagkatapos ay ang panlabas (ayon sa pagkakabanggit 4p- at 5p) p-sublevel ay magsisimulang punan:
Para sa mga elemento ng malalaking panahon - ang ika-6 at hindi kumpleto na ika-7 - ang mga antas ng enerhiya at mga sublevel ay puno ng mga electron, bilang panuntunan, tulad ng sumusunod: ang unang dalawang electron ay pumapasok sa panlabas na s-sublevel, halimbawa:
ang susunod na isang electron (para sa La at Ac) - sa nakaraang d-sublevel:
Pagkatapos ang susunod na 14 na electron ay pumasok sa ikatlong antas ng enerhiya mula sa labas hanggang sa 4f- at 5f-sublevel, ayon sa pagkakabanggit, para sa lanthanides at actinides:
Pagkatapos ang pangalawang antas ng enerhiya sa labas (d-sublevel) ay magsisimulang mabuo muli para sa mga elemento ng mga side subgroup:
Pagkatapos lamang na ganap na mapuno ng sampung electron ang d-sublevel ay mapupuno muli ang panlabas na p-sublevel:
Sa konklusyon, isaalang-alang muli iba't ibang paraan display mga elektronikong pagsasaayos atoms ng mga elemento ayon sa mga panahon ng talahanayan ng D. I. Mendeleev.
Isaalang-alang ang mga elemento ng 1st period - hydrogen at helium.
Ang mga elektronikong formula ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga antas ng enerhiya at mga sublevel.
Ang mga graphical na electronic formula ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron hindi lamang sa mga antas at sublevel, kundi pati na rin sa mga quantum cell (atomic orbitals).
Sa isang helium atom, ang unang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 2 electron.
Ang hydrogen at helium ay mga s-element; ang ls-sublevel ng mga atom na ito ay puno ng mga electron.
Para sa lahat ng mga elemento ng ika-2 panahon, ang unang layer ng elektron ay napuno, at pinupunan ng mga electron ang 2s- at 2p-estado alinsunod sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya (unang S-, at pagkatapos ay p) at ang mga patakaran ng Pauli at Hund ( Talahanayan 2).
Sa neon atom, ang pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 8 mga electron.
talahanayan 2
Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ika-2 panahon
Lithium Li, beryllium Be - s-elemento.
Ang Boron B, carbon C, nitrogen N, oxygen O, fluorine F, neon Ne ay mga p-element, ang p-sublevel ng mga atom na ito ay puno ng mga electron.
Para sa mga atomo ng mga elemento ng ika-3 panahon, ang una at pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto; samakatuwid, ang ikatlong layer ng elektron ay napuno, kung saan maaaring sakupin ng mga electron ang 3s, 3p, at 3d na estado (Talahanayan 3).
Talahanayan 3
Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ika-3 panahon
Sa magnesium atom, ang 3s sublevel ay nakumpleto. Ang sodium Na at magnesium Mg ay mga s-element.
Para sa aluminyo at mga elementong sumusunod dito, ang 3p sublevel ay puno ng mga electron.
Mayroong 8 electron sa panlabas na layer (ang ikatlong layer ng electron) sa argon atom. Bilang isang panlabas na layer, ito ay kumpleto, ngunit sa kabuuan, sa ikatlong layer ng elektron, tulad ng alam mo na, maaaring mayroong 18 mga electron, na nangangahulugan na ang mga elemento ng ika-3 panahon ay may walang laman na 3d na estado.
Ang lahat ng mga elemento mula sa aluminyo Al hanggang argon Ar ay mga p-elemento.
Ang mga s- at p-element ay bumubuo sa mga pangunahing subgroup sa Periodic system.
Ang mga atomo ng mga elemento ng ika-4 na panahon - potasa at kaltsyum - ay may pang-apat na antas ng enerhiya, ang 48-sublevel ay napuno (Talahanayan 4), dahil, ayon sa panuntunan ng Klechkovsky, mayroon itong mas kaunting enerhiya kaysa sa 3d-sublevel.
Talahanayan 4
Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ika-4 na panahon
Upang gawing simple ang mga graphic na electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ng ika-4 na panahon:
Ang Potassium K at calcium Ca ay mga s-element na kasama sa mga pangunahing subgroup. Sa mga atomo mula scandium Sc hanggang zinc Zn, ang 3d sublevel ay puno ng mga electron. Ito ay mga 3d na elemento. Ang mga ito ay kasama sa pangalawang subgroup, mayroon silang isang pre-external na layer ng elektron na puno, sila ay tinutukoy bilang mga elemento ng paglipat.
Bigyang-pansin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng chromium at tanso na mga atomo. Sa kanila, ang isang "pagkabigo" ng isang elektron mula sa 4s- hanggang sa 3d-sublevel ay nangyayari, na ipinaliwanag ng higit na katatagan ng enerhiya ng mga nagresultang elektronikong pagsasaayos 3d 5 at 3d 10:
Sa zinc atom, ang ikatlong antas ng enerhiya ay nakumpleto, ang lahat ng mga sublevel ay napuno dito - 3s, 3p at 3d, sa kabuuan mayroon silang 18 mga electron.
Sa mga elementong sumusunod sa zinc, ang ikaapat na antas ng enerhiya, ang 4p sublevel, ay patuloy na napupuno.
Ang mga elemento mula sa gallium Ga hanggang krypton Kr ay mga p-elemento.
Ang panlabas na layer (ikaapat) ng krypton atom Kr ay kumpleto at may 8 electron. Ngunit sa ikaapat na layer ng elektron, tulad ng alam mo, maaaring mayroong 32 mga electron; ang 4d at 4f na estado ng krypton atom ay nananatiling walang tao.
Para sa mga elemento ng ika-5 panahon, alinsunod sa tuntunin ng Klechkovsky, ang mga sublevel ay pinupunan sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 5s ⇒ 4d ⇒ 5p. At mayroon ding mga pagbubukod na nauugnay sa "pagkabigo" ng mga electron sa 41 Nb, 42 Mo, 44 Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.
Sa ika-6 at ika-7 na yugto, lumilitaw ang mga f-element, ibig sabihin, mga elemento kung saan ang 4f- at 5f-sublevel ng ikatlong antas ng enerhiya sa labas ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga elemento ng 4f ay tinatawag na lanthanides.
Ang 5f-element ay tinatawag na actinides.
Ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong sublevel sa mga atomo ng mga elemento ng ika-6 na panahon: 55 Cs at 56 Ba - bs-elemento; 57 La ...6s 2 5d 1 - 5d elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elemento; 72 Hf - 80 Hg - 5d na elemento; 81 Tl - 86 Rn - br elemento. Ngunit kahit na dito mayroong mga elemento kung saan ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga sublevel ng enerhiya ay "lumabag", na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahating puno at ganap na napuno na mga f-sublevel, i.e. nf 7 at nf 14 .
Depende sa kung aling sublevel ng atom ang huling napuno ng mga electron, lahat ng elemento, gaya ng naintindihan mo na, ay nahahati sa apat na elektronikong pamilya o mga bloke (Larawan 7):
kanin. 7.
Dibisyon ng Periodic system (talahanayan) sa mga bloke ng mga elemento
- s-elemento; ang s-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga s-elemento ay kinabibilangan ng hydrogen, helium at mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II;
- p-elemento; ang p-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga p-elemento ay kinabibilangan ng mga elemento ng mga pangunahing subgroup ng III-VIII na grupo;
- d-elemento; ang d-sublevel ng preexternal na antas ng atom ay puno ng mga electron; Kasama sa mga elemento ng d ang mga elemento ng pangalawang subgroup ng mga pangkat I-VIII, ibig sabihin, mga elemento ng intercalary na dekada ng malalaking panahon na matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element. Tinatawag din silang mga elemento ng paglipat;
- f-elemento; ang f-sublevel ng ikatlong labas na antas ng atom ay puno ng mga electron; kabilang dito ang lanthanides at actinides.
Mga tanong at gawain sa § 3
- Gumawa ng mga diagram elektronikong istraktura, mga electronic formula at graphic na electronic formula ng mga atom ng mga sumusunod na elemento ng kemikal:
- a) kaltsyum;
b) bakal;
c) zirconium;
d) niobium;
e) hafnium;
e) ginto. - Isulat ang electronic formula para sa elemento #110 gamit ang simbolo para sa naaangkop na noble gas.
- Ano ang "dip" ng electron? Magbigay ng mga halimbawa ng mga elemento kung saan naobserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, isulat ang kanilang mga electronic formula.
- Paano tinutukoy ang pagmamay-ari elemento ng kemikal sa ito o sa elektronikong pamilya?
- Ihambing ang electronic at graphic na electronic formula ng sulfur atom. Ano Karagdagang impormasyon naglalaman ng huling formula?
>> Chemistry: Mga elektronikong pagsasaayos ng mga atom ng mga elemento ng kemikal
Ang Swiss physicist na si W. Pauli noong 1925 ay nagtatag na sa isang atom sa isang orbital ay hindi maaaring magkaroon ng higit sa dalawang electron na may magkasalungat (antiparallel) spins (isinalin mula sa Ingles bilang "spindle"), ibig sabihin, mayroon silang mga katangian na maaaring kondisyon na kinakatawan ang sarili bilang ang pag-ikot ng isang electron sa paligid ng haka-haka na axis nito: clockwise o counterclockwise. Ang prinsipyong ito ay tinatawag na prinsipyong Pauli.
Kung mayroong isang elektron sa orbital, kung gayon ito ay tinatawag na hindi ipinares, kung mayroong dalawa, kung gayon ang mga ito ay ipinares na mga electron, iyon ay, mga electron na may kabaligtaran na mga spin.
Ipinapakita ng Figure 5 ang isang diagram ng paghahati ng mga antas ng enerhiya sa mga sublevel.
Ang s-orbital, tulad ng alam mo na, ay spherical. Ang electron ng hydrogen atom (s = 1) ay matatagpuan sa orbital na ito at hindi ipinares. Samakatuwid, ang electronic formula o electronic configuration nito ay isusulat tulad ng sumusunod: 1s 1. Sa mga elektronikong formula, ang numero ng antas ng enerhiya ay ipinahiwatig ng numero sa harap ng titik (1 ...), Latin na titik tukuyin ang sublevel (uri ng orbital), at ang numero, na nakasulat sa kanang itaas ng titik (bilang isang exponent), ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa sublevel.
Para sa isang helium atom, He, na mayroong dalawang magkapares na electron sa parehong s-orbital, ang formula na ito ay: 1s 2 .
Ang electron shell ng helium atom ay kumpleto at napaka-stable. Ang helium ay isang marangal na gas.
Ang pangalawang antas ng enerhiya (n = 2) ay may apat na orbital: isa s at tatlong p. Ang pangalawang antas na s-orbital electron (2s-orbital) ay may mas mataas na enerhiya, dahil ang mga ito ay nasa mas malaking distansya mula sa nucleus kaysa sa 1s-orbital electron (n = 2).
Sa pangkalahatan, para sa bawat halaga ng n, mayroong isang s-orbital, ngunit may katumbas na halaga ng enerhiya ng elektron sa loob nito at, samakatuwid, na may katumbas na diameter, lumalaki habang ang halaga ng n ay tumataas.
Ang p-Orbital ay may hugis ng isang dumbbell o volume na walo. Ang lahat ng tatlong p-orbital ay matatagpuan sa atom na pare-parehong patayo kasama ang mga spatial na coordinate na iginuhit sa pamamagitan ng nucleus ng atom. Dapat itong muling bigyang-diin na ang bawat antas ng enerhiya (electronic layer), simula sa n = 2, ay may tatlong p-orbitals. Habang tumataas ang halaga ng n, ang mga electron ay sumasakop sa mga p-orbital na matatagpuan sa malalayong distansya mula sa nucleus at nakadirekta sa x, y, at z axes.
Para sa mga elemento ng ikalawang yugto (n = 2), una ang isang β-orbital ay napunan, at pagkatapos ay tatlong p-orbital. Electronic formula 1l: 1s 2 2s 1. Ang electron ay mas mahina na nakagapos sa nucleus ng atom, kaya ang lithium atom ay madaling maibigay ito (tulad ng naaalala mo, ang prosesong ito ay tinatawag na oksihenasyon), na nagiging Li + ion.
Sa beryllium atom Be 0, ang ikaapat na electron ay matatagpuan din sa 2s orbital: 1s 2 2s 2 . Ang dalawang panlabas na electron ng beryllium atom ay madaling natanggal - Ang Be 0 ay na-oxidized sa Be 2+ cation.
Sa boron atom, ang ikalimang electron ay sumasakop sa isang 2p orbital: 1s 2 2s 2 2p 1. Dagdag pa, ang mga atomo C, N, O, E ay puno ng 2p orbitals, na nagtatapos sa noble gas neon: 1s 2 2s 2 2p 6.
Para sa mga elemento ng ikatlong yugto, ang Sv- at Sp-orbitals ay napuno, ayon sa pagkakabanggit. Limang d-orbital ng ikatlong antas ang nananatiling libre:
11 Na 1s 2 2s 2 Sv1; 17C11v22822r63r5; 18Ar P^Yor^3p6.
Minsan sa mga diagram na naglalarawan ng pamamahagi ng mga electron sa mga atomo, ang bilang lamang ng mga electron sa bawat antas ng enerhiya ay ipinahiwatig, iyon ay, isinulat nila ang mga pinaikling electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal, sa kaibahan sa buong mga elektronikong formula na ibinigay sa itaas.
Para sa mga elemento ng malalaking yugto (ika-apat at ikalima), ang unang dalawang electron ay sumasakop sa ika-4 at ika-5 orbital, ayon sa pagkakabanggit: 19 K 2, 8, 8, 1; 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2. Simula sa ikatlong elemento ng bawat malaking panahon, ang susunod na sampung electron ay mapupunta sa nakaraang 3d at 4d orbitals, ayon sa pagkakabanggit (para sa mga elemento ng pangalawang subgroup): 23 V 2, 8 , 11, 2; 26 Tr 2, 8, 14, 2; 40 Zr 2, 8, 18, 10, 2; 43 Tr 2, 8, 18, 13, 2. Bilang isang panuntunan, kapag napuno ang nakaraang d-sublevel, ang panlabas (4p- at 5p, ayon sa pagkakabanggit) p-sublevel ay magsisimulang punan.
Para sa mga elemento ng malalaking panahon - ang ikaanim at hindi kumpletong ikapito - ang mga antas ng elektroniko at sublevel ay puno ng mga electron, bilang panuntunan, tulad ng sumusunod: ang unang dalawang electron ay pupunta sa panlabas na β-sublevel: 56 Ba 2, 8, 18, 18 , 8, 2; 87Gr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1; ang susunod na isang electron (para sa Na at Ac) sa nakaraang (p-sublevel: 57 La 2, 8, 18, 18, 9, 2 at 89 Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2.
Pagkatapos ang susunod na 14 na electron ay mapupunta sa ikatlong antas ng enerhiya mula sa labas sa 4f at 5f orbitals, ayon sa pagkakabanggit, para sa lanthanides at actinides.
Pagkatapos ang pangalawang antas ng enerhiya sa labas (d-sublevel) ay magsisimulang buuin muli: para sa mga elemento ng pangalawang subgroup: 73 Ta 2, 8.18, 32.11, 2; 104 Rf 2, 8.18, 32, 32.10, 2, - at, sa wakas, pagkatapos lamang ng kumpletong pagpuno ng kasalukuyang antas na may sampung electron ay muling mapupuno ang panlabas na p-sublevel:
86 Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8.
Kadalasan, ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ay inilalarawan gamit ang enerhiya o mga cell ng quantum - isinulat nila ang tinatawag na mga graphic na electronic formula. Para sa talaang ito, ang sumusunod na notasyon ay ginagamit: ang bawat quantum cell ay tinutukoy ng isang cell na tumutugma sa isang orbital; ang bawat elektron ay ipinahiwatig ng isang arrow na tumutugma sa direksyon ng pag-ikot. Kapag nagsusulat ng isang graphical na electronic formula, dalawang panuntunan ang dapat tandaan: ang prinsipyo ng Pauli, ayon sa kung saan maaaring magkaroon ng hindi hihigit sa dalawang electron sa isang cell (orbitals, ngunit may antiparallel spins), at F. Hund's rule, ayon sa kung aling mga electron sumasakop sa mga libreng cell (orbitals), ay matatagpuan sa mga ito ay una nang paisa-isa at sa parehong oras ay may parehong halaga ng pag-ikot, at pagkatapos lamang sila ay nagpapares, ngunit ang mga pag-ikot sa kasong ito, ayon sa prinsipyo ng Pauli, ay magiging salungat na direksyon.
Sa konklusyon, muli nating isaalang-alang ang pagmamapa ng mga elektronikong pagsasaayos ng mga atomo ng mga elemento sa mga panahon ng D. I. Mendeleev system. Ang mga scheme ng elektronikong istraktura ng mga atom ay nagpapakita ng pamamahagi ng mga electron sa mga elektronikong layer (mga antas ng enerhiya). 
Sa isang helium atom, ang unang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 2 electron.
Ang hydrogen at helium ay mga s-element; ang mga atomo na ito ay may s-orbital na puno ng mga electron.
Mga elemento ng ikalawang yugto
Para sa lahat ng mga elemento ng ikalawang yugto, ang unang layer ng elektron ay napuno at ang mga electron ay pinupuno ang mga e- at p-orbital ng pangalawang layer ng elektron alinsunod sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya (unang s-, at pagkatapos ay p) at ang mga patakaran nina Pauli at Hund (Talahanayan 2).
Sa neon atom, ang pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto - mayroon itong 8 mga electron.
Talahanayan 2 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikalawang yugto
Ang dulo ng mesa. 2 
Li, Be - mga elemento.
B, C, N, O, F, Ne - p-elemento, ang mga atomo na ito ay puno ng mga electron p-orbitals.
Mga elemento ng ikatlong yugto
Para sa mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto, ang una at pangalawang layer ng elektron ay nakumpleto; samakatuwid, ang ikatlong layer ng elektron ay napuno, kung saan maaaring sakupin ng mga electron ang 3s, 3p, at 3d na mga sublevel (Talahanayan 3).
Talahanayan 3 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikatlong yugto
Ang isang 3s-electron orbital ay nakumpleto sa magnesium atom. Na at Mg-s elemento. 
Mayroong 8 electron sa panlabas na layer (ang ikatlong layer ng electron) sa argon atom. Bilang isang panlabas na layer, ito ay kumpleto, ngunit sa kabuuan, sa ikatlong layer ng elektron, tulad ng alam mo na, maaaring mayroong 18 mga electron, na nangangahulugan na ang mga elemento ng ikatlong yugto ay may hindi napunong mga 3d na orbital.
Ang lahat ng mga elemento mula Al hanggang Ag ay mga p-elemento. Ang mga s- at p-element ay bumubuo sa mga pangunahing subgroup sa Periodic system.
Lumilitaw ang ikaapat na layer ng electron sa potassium at calcium atoms, at ang 4s sublevel ay napuno (Talahanayan 4), dahil mas mababa ang enerhiya nito kaysa sa 3d sublevel. Upang gawing simple ang mga graphic na electronic formula ng mga atomo ng mga elemento ikaapat na yugto: 1) tinutukoy namin ang conditionally graphical electronic formula ng argon bilang mga sumusunod:
Ar;
2) hindi namin ilarawan ang mga sublevel na hindi napunan para sa mga atom na ito.
Talahanayan 4 Ang istraktura ng mga shell ng elektron ng mga atomo ng mga elemento ng ikaapat na panahon
K, Ca - s-elemento na kasama sa mga pangunahing subgroup. Para sa mga atomo mula Sc hanggang Zn, ang 3d sublevel ay puno ng mga electron. Ito ay mga 3d na elemento. Ang mga ito ay kasama sa pangalawang subgroup, mayroon silang isang pre-external na layer ng elektron na puno, sila ay tinutukoy bilang mga elemento ng paglipat.
Bigyang-pansin ang istraktura ng mga shell ng elektron ng chromium at tanso na mga atomo. Sa kanila, ang isang "pagkabigo" ng isang elektron mula sa 4n- hanggang sa 3d sublevel ay nangyayari, na ipinaliwanag ng higit na katatagan ng enerhiya ng mga nagresultang elektronikong pagsasaayos 3d 5 at 3d 10: 
Sa zinc atom, ang ikatlong layer ng elektron ay nakumpleto - ang lahat ng mga 3s, 3p at 3d na mga sublevel ay napuno dito, sa kabuuan mayroong 18 mga electron sa kanila.
Sa mga elementong sumusunod sa zinc, ang ikaapat na layer ng elektron ay patuloy na pinupuno, ang 4p sublevel: Ang mga elemento mula Ga hanggang Kr ay mga p-elemento. 
Ang panlabas na layer (ikaapat) ng krypton atom ay kumpleto at may 8 electron. Ngunit sa ikaapat na layer ng elektron, tulad ng alam mo, maaaring mayroong 32 mga electron; ang 4d at 4f sublevel ng krypton atom ay nananatiling hindi napupunan.
Ang mga elemento ng ikalimang yugto ay pinupuno ang mga sublevel sa sumusunod na pagkakasunud-sunod: 5s-> 4d -> 5p. At mayroon ding mga pagbubukod na nauugnay sa "pagkabigo" ng mga electron, sa 41 Nb, 42 MO, atbp.
Sa ikaanim at ikapitong yugto, lumilitaw ang mga elemento, iyon ay, mga elemento kung saan ang 4f at 5f sublevel ng ikatlong panlabas na electronic na layer ay pinupunan, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga elemento ng 4f ay tinatawag na lanthanides.
Ang 5f-element ay tinatawag na actinides.
Ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong sublevel sa mga atomo ng mga elemento ng ikaanim na panahon: 55 Сs at 56 Ва - 6s-elemento;
57 La... 6s 2 5d 1 - 5d elemento; 58 Ce - 71 Lu - 4f elemento; 72 Hf - 80 Hg - 5d na elemento; 81 Tl- 86 Rn - 6p-elemento. Ngunit kahit na dito mayroong mga elemento kung saan ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga elektronikong orbital ay "lumabag", na, halimbawa, ay nauugnay sa higit na katatagan ng enerhiya ng kalahati at ganap na napuno ng mga sublevel, iyon ay, nf 7 at nf 14.
Depende sa kung aling sublevel ng atom ang huling napuno ng mga electron, lahat ng elemento, gaya ng naintindihan mo na, ay nahahati sa apat na elektronikong pamilya o mga bloke (Larawan 7).
1) s-Mga Elemento; ang β-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga s-elemento ay kinabibilangan ng hydrogen, helium at mga elemento ng pangunahing subgroup ng mga pangkat I at II;
2) mga p-elemento; ang p-sublevel ng panlabas na antas ng atom ay puno ng mga electron; Ang mga elemento ng p ay kinabibilangan ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng III-VIII na grupo;
3) d-elemento; ang d-sublevel ng preexternal na antas ng atom ay puno ng mga electron; Kasama sa mga elemento ng d ang mga elemento ng pangalawang subgroup ng mga pangkat I-VIII, iyon ay, mga elemento ng intercalated na dekada ng malalaking panahon na matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element. Tinatawag din silang mga elemento ng paglipat;
4) f-element, ang f-sublevel ng ikatlong labas na antas ng atom ay puno ng mga electron; kabilang dito ang lanthanides at actinides.
1. Ano ang mangyayari kung hindi iginagalang ang prinsipyo ni Pauli?
2. Ano ang mangyayari kung hindi igagalang ang pamumuno ni Hund?
3. Gumawa ng mga diagram ng electronic structure, electronic formula at graphic na electronic formula ng mga atom ng mga sumusunod na elemento ng kemikal: Ca, Fe, Zr, Sn, Nb, Hf, Ra.
4. Isulat ang electronic formula para sa elemento #110 gamit ang simbolo para sa naaangkop na noble gas.
Nilalaman ng aralin buod ng aralin suporta frame lesson presentation accelerative methods interactive na mga teknolohiya Magsanay mga gawain at pagsasanay mga workshop sa pagsusuri sa sarili, mga pagsasanay, mga kaso, mga tanong sa talakayan sa takdang-aralin mga retorika na tanong mula sa mga mag-aaral Mga Ilustrasyon audio, mga video clip at multimedia mga larawan, mga larawang graphics, mga talahanayan, mga scheme ng katatawanan, mga anekdota, mga biro, mga parabula sa komiks, mga kasabihan, mga crossword puzzle, mga quote Mga add-on mga abstract articles chips for inquisitive crib textbooks basic and additional glossary of terms other Pagpapabuti ng mga aklat-aralin at mga aralinpagwawasto ng mga pagkakamali sa aklat-aralin pag-update ng isang fragment sa aklat-aralin na mga elemento ng pagbabago sa aralin na pinapalitan ng mga bago ang hindi na ginagamit na kaalaman Para lamang sa mga guro perpektong mga aralin plano sa kalendaryo sa loob ng isang taon mga alituntunin mga programa sa talakayan Pinagsanib na AralinIto ay nakasulat sa anyo ng tinatawag na electronic formula. Sa mga elektronikong formula, ang mga letrang s, p, d, f ay tumutukoy sa mga sublevel ng enerhiya ng mga electron; ang mga numero sa harap ng mga titik ay nagpapahiwatig ng antas ng enerhiya kung saan matatagpuan ang ibinigay na electron, at ang index sa kanang tuktok ay ang bilang ng mga electron sa sublevel na ito. Upang mabuo ang electronic formula ng isang atom ng anumang elemento, sapat na malaman ang bilang ng elementong ito sa periodic system at matupad ang mga pangunahing probisyon na namamahala sa pamamahagi ng mga electron sa isang atom.
Ang istraktura ng shell ng elektron ng isang atom ay maaari ding ilarawan sa anyo ng isang pag-aayos ng mga electron sa mga cell ng enerhiya.
Para sa mga atomo ng bakal, ang gayong pamamaraan ay may sumusunod na anyo:
Malinaw na ipinapakita ng diagram na ito ang pagpapatupad ng panuntunan ni Hund. Sa 3d sublevel maximum na halaga, ang mga cell (apat) ay puno ng mga hindi magkapares na electron. Ang imahe ng istraktura ng shell ng elektron sa atom sa anyo ng mga elektronikong formula at sa anyo ng mga diagram ay hindi malinaw na sumasalamin sa mga katangian ng alon ng elektron.
Ang mga salita ng pana-panahong batas bilang susugan OO. Mendeleev : ang mga katangian ng mga simpleng katawan, pati na rin ang mga anyo at katangian ng mga compound ng mga elemento, ay nasa pana-panahong pag-asa sa magnitude ng atomic weights ng mga elemento.
Makabagong pagbabalangkas ng Periodic Law: ang mga katangian ng mga elemento, pati na rin ang mga anyo at katangian ng kanilang mga compound, ay nasa pana-panahong pagdepende sa laki ng singil ng nucleus ng kanilang mga atomo.
Kaya, ang positibong singil ng nucleus (sa halip na atomic mass) ay naging isang mas tumpak na argumento kung saan nakasalalay ang mga katangian ng mga elemento at ang kanilang mga compound.
Valence- ay ang bilang ng mga kemikal na bono na ang isang atom ay nakagapos sa isa pa.
Ang mga posibilidad ng valence ng isang atom ay tinutukoy ng bilang ng mga hindi magkapares na electron at ang pagkakaroon ng mga libreng atomic orbital sa panlabas na antas. Ang istraktura ng mga panlabas na antas ng enerhiya ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal ay pangunahing tumutukoy sa mga katangian ng kanilang mga atomo. Samakatuwid, ang mga antas na ito ay tinatawag na mga antas ng valence. Ang mga electron ng mga antas na ito, at kung minsan ng mga pre-external na antas, ay maaaring makilahok sa pagbuo ng mga kemikal na bono. Ang ganitong mga electron ay tinatawag ding valence electron.
Stoichiometric valence elemento ng kemikal - ay ang bilang ng mga katumbas na maaaring ilakip ng isang partikular na atom sa sarili nito, o ang bilang ng mga katumbas sa atom.
Ang mga katumbas ay natutukoy sa pamamagitan ng bilang ng mga naka-attach o napalitan na hydrogen atoms, samakatuwid, ang stoichiometric valence ay katumbas ng bilang ng mga hydrogen atoms kung saan nakikipag-ugnayan ang atom na ito. Ngunit hindi lahat ng elemento ay malayang nakikipag-ugnayan, ngunit halos lahat ay nakikipag-ugnayan sa oxygen, kaya ang stoichiometric valency ay maaaring tukuyin bilang dalawang beses ang bilang ng mga naka-attach na atomo ng oxygen.
Halimbawa, ang stoichiometric valency ng sulfur sa hydrogen sulfide H 2 S ay 2, sa oxide SO 2 - 4, sa oxide SO 3 -6.
Kapag tinutukoy ang stoichiometric valency ng isang elemento ayon sa formula ng isang binary compound, ang isa ay dapat magabayan ng panuntunan: ang kabuuang valency ng lahat ng mga atom ng isang elemento ay dapat na katumbas ng kabuuang valence ng lahat ng mga atom ng isa pang elemento.
Katayuan ng oksihenasyon din nagpapakilala sa komposisyon ng sangkap at katumbas ng stoichiometric valence na may plus sign (para sa isang metal o isang mas electropositive na elemento sa isang molekula) o minus.
1. Sa mga simpleng sangkap, ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento ay zero.
2. Ang estado ng oksihenasyon ng fluorine sa lahat ng mga compound ay -1. Ang natitirang mga halogens (chlorine, bromine, iodine) na may mga metal, hydrogen at iba pang mas electropositive na mga elemento ay mayroon ding estado ng oksihenasyon na -1, ngunit sa mga compound na may mas maraming electronegative na elemento mayroon sila. mga positibong halaga antas ng oksihenasyon.
3. Ang oxygen sa mga compound ay may oxidation state na -2; ang mga pagbubukod ay ang hydrogen peroxide H 2 O 2 at ang mga derivatives nito (Na 2 O 2, BaO 2, atbp., kung saan ang oxygen ay may estado ng oksihenasyon na -1, pati na rin ang oxygen fluoride NG 2, kung saan ang estado ng oksihenasyon ng oxygen ay +2.
4. Ang mga elementong alkalina (Li, Na, K, atbp.) at mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat ng Periodic system (Be, Mg, Ca, atbp.) ay laging may estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng grupo, na ay, +1 at +2, ayon sa pagkakabanggit .
5. Ang lahat ng mga elemento ng ikatlong pangkat, maliban sa thallium, ay may pare-parehong estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng grupo, i.e. +3.
6. Ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng isang elemento ay katumbas ng bilang ng pangkat ng Periodic system, at ang pinakamababa ay ang pagkakaiba: ang numero ng grupo ay 8. Halimbawa, ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng nitrogen (ito ay matatagpuan sa ikalimang pangkat) ay +5 (sa nitric acid at mga asin nito), at ang pinakamababa ay -3 (sa ammonia at ammonium salts).
7. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa compound ay nagbabayad sa bawat isa upang ang kanilang kabuuan para sa lahat ng mga atom sa isang molekula o isang neutral na yunit ng formula ay zero, at para sa isang ion - ang singil nito.
Ang mga patakarang ito ay maaaring gamitin upang matukoy ang hindi alam na estado ng oksihenasyon ng isang elemento sa isang tambalan, kung ang mga estado ng oksihenasyon ng iba ay kilala, at upang bumalangkas ng mga multi-element na compound.
Degree ng oksihenasyon (numero ng oksihenasyon,) — auxiliary conditional value para sa pagtatala ng mga proseso ng oxidation, reduction at redox reactions.
konsepto estado ng oksihenasyon kadalasang ginagamit sa di-organikong kimika sa halip na ang konsepto valence. Ang oxidation state ng isang atom ay katumbas ng numerical value singil ng kuryente itinalaga sa isang atom sa ilalim ng pagpapalagay na ang mga nagbubuklod na mga pares ng elektron ay ganap na kinikiling sa mas maraming electronegative na mga atomo (iyon ay, batay sa pagpapalagay na ang tambalan ay binubuo lamang ng mga ion).
Ang estado ng oksihenasyon ay tumutugma sa bilang ng mga electron na dapat idagdag sa isang positibong ion upang mabawasan ito sa isang neutral na atom, o maalis mula sa negatibong ion upang i-oxidize ito sa isang neutral na atom:
Al 3+ + 3e − → Al
S 2− → S + 2e − (S 2− − 2e − → S)
Ang mga katangian ng mga elemento, depende sa istraktura ng shell ng elektron ng atom, ay nagbabago ayon sa mga panahon at grupo panaka-nakang sistema. Dahil ang mga elektronikong istruktura sa isang bilang ng mga magkakatulad na elemento ay magkapareho lamang, ngunit hindi magkapareho, kung gayon kapag lumipat mula sa isang elemento sa isang pangkat patungo sa isa pa, hindi isang simpleng pag-uulit ng mga katangian ang sinusunod para sa kanila, ngunit ang kanilang higit o hindi gaanong malinaw na ipinahayag na regular na pagbabago.
Ang kemikal na katangian ng isang elemento ay tinutukoy ng kakayahan ng atom nito na mawala o makakuha ng mga electron. Ang kakayahang ito ay nasusukat sa pamamagitan ng mga halaga ng ionization energies at electron affinity.
Enerhiya ng ionization (Ei) ay ang pinakamababang halaga ng enerhiya na kinakailangan para sa detatsment at kumpletong pag-alis ng isang electron mula sa isang atom sa gas phase sa T = 0
K nang hindi naglilipat ng kinetic energy sa inilabas na elektron na may pagbabago ng atom sa isang positibong sisingilin na ion: E + Ei = E + + e-. Ang enerhiya ng ionization ay positibo at mayroon pinakamaliit na halaga para sa mga atomo ng alkali metal at ang pinakamalaki para sa mga atomo ng mga noble (inert) na gas.
Affinity ng elektron (Ee) ay ang enerhiya na inilabas o hinihigop kapag ang isang electron ay nakakabit sa isang atom sa gas phase sa T = 0
K na may pagbabago ng atom sa isang negatibong sisingilin na ion nang hindi naglilipat ng kinetic energy sa particle:
E + e- = E- + Ee.
Ang mga halogens, lalo na ang fluorine, ay may pinakamataas na electron affinity (Ee = -328 kJ/mol).
Ang mga halaga ng Ei at Ee ay ipinahayag sa kilojoules per mol (kJ/mol) o sa electron volts per atom (eV).
Ang kakayahan ng isang nakagapos na atom na ilipat ang mga electron ng mga bono ng kemikal patungo sa sarili nito, ang pagtaas ng density ng elektron sa paligid nito ay tinatawag na electronegativity.
Ang konseptong ito ay ipinakilala sa agham ni L. Pauling. Electronegativitytinutukoy ng simbolong ÷ at nagpapakilala sa pagkahilig ng isang ibinigay na atom na mag-attach ng mga electron kapag ito ay bumubuo ng isang kemikal na bono.
Ayon kay R. Maliken, ang electronegativity ng isang atom ay tinatantya ng kalahati ng kabuuan ng ionization energies at ang electron affinity ng mga libreng atom h = (Ee + Ei)/2
Sa mga panahon, mayroong isang pangkalahatang ugali para sa pagtaas ng enerhiya ng ionization at electronegativity na may pagtaas sa singil ng atomic nucleus; sa mga grupo, ang mga halagang ito ay bumababa na may pagtaas sa ordinal na numero ng elemento.
Dapat itong bigyang-diin na ang isang elemento ay hindi maaaring italaga ng isang palaging halaga ng electronegativity, dahil ito ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, lalo na, sa valence state ng elemento, ang uri ng compound kung saan ito pumapasok, ang bilang at uri ng mga kalapit na atomo. .
Atomic at ionic radii. Ang mga sukat ng mga atomo at ion ay tinutukoy ng mga sukat ng shell ng elektron. Ayon sa mga konsepto ng quantum mechanical, ang shell ng elektron ay walang mahigpit na tinukoy na mga hangganan. Samakatuwid, para sa radius ng isang libreng atom o ion, maaari nating kunin theoretically kinakalkula ang distansya mula sa core hanggang sa posisyon ng pangunahing maximum density ng mga panlabas na ulap ng elektron. Ang distansyang ito ay tinatawag na orbital radius. Sa pagsasagawa, ang mga halaga ng radii ng mga atomo at ion sa mga compound, na kinakalkula mula sa pang-eksperimentong data, ay karaniwang ginagamit. Sa kasong ito, ang covalent at metallic radii ng mga atom ay nakikilala.
Ang pagdepende ng atomic at ionic radii sa singil ng nucleus ng isang atom ng isang elemento at panaka-nakang. Sa mga panahon, habang tumataas ang atomic number, ang radii ay may posibilidad na bumaba. Ang pinakamalaking pagbaba ay karaniwan para sa mga elemento ng maliliit na panahon, dahil ang panlabas na antas ng elektroniko ay napuno sa kanila. Sa malalaking panahon sa mga pamilya ng d- at f-element, ang pagbabagong ito ay hindi gaanong matalas, dahil ang pagpuno ng mga electron sa kanila ay nangyayari sa preexternal na layer. Sa mga subgroup, ang radii ng mga atom at ion ng parehong uri ay karaniwang tumataas.
Ang pana-panahong sistema ng mga elemento ay isang malinaw na halimbawa ng pagpapakita ng iba't ibang uri ng periodicity sa mga katangian ng mga elemento, na sinusunod nang pahalang (sa isang yugto mula kaliwa hanggang kanan), patayo (sa isang pangkat, halimbawa, mula sa itaas hanggang sa ibaba. ), pahilis, i.e. ang ilang pag-aari ng atom ay tumataas o bumababa, ngunit ang periodicity ay napanatili.
Sa panahon mula kaliwa hanggang kanan (→), ang oxidizing at non-metallic properties ng mga elemento ay tumataas, habang bumababa ang reducing at metallic properties. Kaya, sa lahat ng mga elemento ng panahon 3, ang sodium ang magiging pinaka-aktibong metal at ang pinakamalakas na ahente ng pagbabawas, at ang klorin ang magiging pinakamalakas na ahente ng pag-oxidizing.
kemikal na dumidikit- ay ang pagkakabit ng mga atomo sa isang molekula, o kristal na sala-sala, bilang resulta ng pagkilos sa pagitan ng mga atomo ng mga puwersang pang-akit ng kuryente.
Ito ang pakikipag-ugnayan ng lahat ng mga electron at lahat ng nuclei, na humahantong sa pagbuo ng isang matatag, polyatomic system (radical, molecular ion, molecule, crystal).
Ang pagbubuklod ng kemikal ay isinasagawa ng mga electron ng valence. Ayon sa mga modernong konsepto, ang kemikal na bono ay may elektronikong kalikasan, ngunit ito ay isinasagawa sa iba't ibang paraan. Samakatuwid, mayroong tatlong pangunahing uri ng mga bono ng kemikal: covalent, ionic, metal Sa pagitan ng mga molekula ay bumangon hydrogen bond, at mangyari mga pakikipag-ugnayan ng van der Waals.
Ang mga pangunahing katangian ng isang kemikal na bono ay:
- haba ng bono - ay ang internuclear na distansya sa pagitan ng mga atomo na nakagapos ng kemikal.
Depende ito sa likas na katangian ng mga nakikipag-ugnayan na mga atomo at sa multiplicity ng bono. Sa pagtaas ng multiplicity, bumababa ang haba ng bono, at, dahil dito, tumataas ang lakas nito;
- bond multiplicity - ay tinutukoy ng bilang ng mga pares ng elektron na nag-uugnay sa dalawang atomo. Habang tumataas ang multiplicity, tumataas ang nagbubuklod na enerhiya;
- anggulo ng koneksyon- ang anggulo sa pagitan ng mga haka-haka na tuwid na linya na dumadaan sa nuclei ng dalawang magkakaugnay na kemikal na magkakaugnay na mga atomo;
Binding energy E CB - ito ang enerhiya na inilabas sa panahon ng pagbuo ng bono na ito at ginugugol sa pagsira nito, kJ / mol.
covalent bond - Isang kemikal na bono na nabuo sa pamamagitan ng pagbabahagi ng isang pares ng mga electron na may dalawang atomo.
Ang paliwanag ng kemikal na bono sa pamamagitan ng paglitaw ng mga karaniwang pares ng elektron sa pagitan ng mga atomo ang naging batayan ng spin theory ng valence, ang tool kung saan ay paraan ng valence bond (MVS) , natuklasan ni Lewis noong 1916. Para sa quantum mechanical na paglalarawan ng kemikal na bono at ang istraktura ng mga molekula, isa pang paraan ang ginagamit - molecular orbital method (MMO) .
Paraan ng Valence bond
Ang mga pangunahing prinsipyo ng pagbuo ng isang kemikal na bono ayon sa MVS:
1. Nabubuo ang isang kemikal na bono dahil sa mga electron ng valence (hindi magkapares).
2. Ang mga electron na may antiparallel spin na kabilang sa dalawang magkaibang atom ay nagiging karaniwan.
3. Ang isang kemikal na bono ay nabuo lamang kung, kapag ang dalawa o higit pang mga atomo ay lumalapit sa isa't isa, ang kabuuang enerhiya ng sistema ay bumababa.
4. Ang mga pangunahing pwersang kumikilos sa molekula ay de-koryente, pinagmulan ng Coulomb.
5. Kung mas malakas ang koneksyon, mas nagsasapawan ang mga nag-uugnay na ulap ng elektron.
Mayroong dalawang mga mekanismo para sa pagbuo ng isang covalent bond:
mekanismo ng palitan. Ang bono ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabahagi ng mga valence electron ng dalawang neutral na atomo. Ang bawat atom ay nagbibigay ng isang hindi pares na elektron sa isang karaniwang pares ng elektron:
kanin. 7. Mekanismo ng palitan para sa pagbuo ng isang covalent bond: a- non-polar; b- polar
Mekanismo ng donor-acceptor. Ang isang atom (donor) ay nagbibigay ng pares ng elektron, at ang isa pang atom (acceptor) ay nagbibigay ng walang laman na orbital para sa pares na ito.
mga koneksyon, nakapag-aral ayon sa mekanismo ng donor-acceptor, nabibilang sa mga kumplikadong compound
 |
kanin. 8. Donor-acceptor na mekanismo ng covalent bond formation
Ang isang covalent bond ay may ilang mga katangian.
Saturability - ang pag-aari ng mga atomo upang bumuo ng isang mahigpit na tinukoy na bilang ng mga covalent bond. Dahil sa saturation ng mga bono, ang mga molekula ay may isang tiyak na komposisyon.
|
Oryentasyon - t . e. ang koneksyon ay nabuo sa direksyon ng maximum na overlap ng mga ulap ng elektron . Kaugnay ng linyang nag-uugnay sa mga sentro ng mga atomo na bumubuo ng isang bono, mayroong: σ at π (Larawan 9): σ-bond - nabuo sa pamamagitan ng pagpatong ng AO sa kahabaan ng linya na nagdudugtong sa mga sentro ng nakikipag-ugnayan na mga atomo; Ang π-bond ay isang bono na nangyayari sa direksyon ng isang axis na patayo sa tuwid na linya na nagkokonekta sa nuclei ng isang atom. Tinutukoy ng oryentasyon ng bono ang spatial na istraktura ng mga molekula, ibig sabihin, ang kanilang geometric na hugis. hybridization - ito ay isang pagbabago sa hugis ng ilang mga orbital sa pagbuo ng isang covalent bond upang makamit ang isang mas mahusay na overlap ng mga orbital. Ang kemikal na bono na nabuo na may partisipasyon ng mga electron ng hybrid orbitals ay mas malakas kaysa sa bond na may partisipasyon ng mga electron ng non-hybrid s- at p-orbitals, dahil may higit na magkakapatong. Mayroong mga sumusunod na uri ng hybridization (Larawan 10, Talahanayan 31): |
sp hybridization - ang isang s-orbital at isang p-orbital ay nagiging dalawang magkaparehong "hybrid" na orbital, ang anggulo sa pagitan ng mga axes na kung saan ay 180°. Ang mga molekula kung saan nangyayari ang sp hybridization ay may linear geometry (BeCl 2).sp 2 hybridization- isang s-orbital at dalawang p-orbital ay nagiging tatlong magkaparehong "hybrid" na orbital, ang anggulo sa pagitan ng mga axes na kung saan ay 120°. Ang mga molekula kung saan isinasagawa ang sp 2 hybridization ay may patag na geometry (BF 3, AlCl 3).
sp 3-hybridization- isang s-orbital at tatlong p-orbital ay nagiging apat na magkaparehong "hybrid" na orbital, ang anggulo sa pagitan ng mga axes ay 109 ° 28 ". Ang mga molekula kung saan ang sp 3 hybridization ay nangyayari ay may tetrahedral geometry (CH 4 , NH3).
kanin. 10. Mga uri ng hybridization ng valence orbitals: isang - sp-hybridization ng valence orbitals; b - sp2- hybridization ng valence orbitals; sa - sp 3 - hybridization ng valence orbitals
Ang mga kemikal ay ang mga bagay na bumubuo sa mundo sa paligid natin.
Ang mga katangian ng bawat kemikal na sangkap ay nahahati sa dalawang uri: ito ay kemikal, na nagpapakilala sa kakayahan nitong bumuo ng iba pang mga sangkap, at pisikal, na obhetibong sinusunod at maaaring isaalang-alang sa paghihiwalay mula sa mga pagbabagong kemikal. Kaya, halimbawa, ang mga pisikal na katangian ng isang sangkap ay ang estado ng pagsasama-sama nito (solid, likido o gas), thermal conductivity, kapasidad ng init, solubility sa iba't ibang media (tubig, alkohol, atbp.), density, kulay, lasa, atbp. .
Mga pagbabago sa ilan mga kemikal na sangkap sa iba pang mga sangkap ay tinatawag na chemical phenomena o mga reaksiyong kemikal. Dapat pansinin na mayroon ding mga pisikal na phenomena, na, malinaw naman, ay sinamahan ng pagbabago sa ilang pisikal na katangian mga sangkap nang hindi na-convert sa iba pang mga sangkap. Ang mga pisikal na phenomena, halimbawa, ay kinabibilangan ng pagtunaw ng yelo, pagyeyelo o pagsingaw ng tubig, atbp.
Ang katotohanan na sa panahon ng anumang proseso ang isang kemikal na kababalaghan ay nagaganap ay maaaring tapusin sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga katangian ng mga palatandaan ng mga reaksiyong kemikal, tulad ng isang pagbabago sa kulay, ang pagbuo ng isang namuo, ang ebolusyon ng gas, ang ebolusyon ng init at / o liwanag.
Kaya, halimbawa, ang isang konklusyon tungkol sa kurso ng mga reaksiyong kemikal ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pagmamasid:
Ang pagbuo ng sediment kapag kumukulo ng tubig, na tinatawag na sukat sa pang-araw-araw na buhay;
Ang pagpapakawala ng init at liwanag sa panahon ng pagsunog ng apoy;
Pagbabago ng kulay ng isang hiwa ng sariwang mansanas sa hangin;
Ang pagbuo ng mga bula ng gas sa panahon ng pagbuburo ng kuwarta, atbp.
Ang pinakamaliit na mga particle ng bagay, na sa proseso ng mga reaksiyong kemikal ay halos hindi sumasailalim sa mga pagbabago, ngunit sa isang bagong paraan lamang ay konektado sa bawat isa, ay tinatawag na mga atomo.
Ang mismong ideya ng pagkakaroon ng gayong mga yunit ng bagay ay lumitaw sa sinaunang greece sa isipan ng mga sinaunang pilosopo, na talagang nagpapaliwanag sa pinagmulan ng terminong "atom", dahil ang "atomos" na literal na isinalin mula sa Griyego ay nangangahulugang "hindi mahahati".
Gayunpaman, salungat sa ideya ng mga sinaunang pilosopong Griyego, ang mga atomo ay hindi ang ganap na minimum ng bagay, i.e. ang kanilang mga sarili ay may isang kumplikadong istraktura.
Ang bawat atom ay binubuo ng tinatawag na mga subatomic na particle - mga proton, neutron at mga electron, na tinutukoy ayon sa pagkakabanggit ng mga simbolo p + , n o at e - . Ang superscript sa notation na ginamit ay nagpapahiwatig na ang proton ay may unit positive charge, ang electron ay may unit negative charge, at ang neutron ay walang charge.
Tulad ng para sa qualitative na istraktura ng atom, ang bawat atom ay may lahat ng mga proton at neutron na puro sa tinatawag na nucleus, kung saan ang mga electron ay bumubuo ng isang electron shell.
Ang proton at neutron ay may halos parehong masa, i.e. m p ≈ m n , at ang mass ng elektron ay halos 2000 beses na mas mababa kaysa sa masa ng bawat isa sa kanila, i.e. m p / m e ≈ m n / m e ≈ 2000.
Dahil ang pangunahing pag-aari ng isang atom ay ang elektrikal na neutralidad nito, at ang singil ng isang elektron ay katumbas ng singil ng isang proton, maaari itong tapusin mula dito na ang bilang ng mga electron sa anumang atom ay katumbas ng bilang ng mga proton.
Kaya, halimbawa, ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng posibleng komposisyon ng mga atomo:
Ang uri ng mga atomo na may parehong nuclear charge, i.e. Sa ang parehong numero Ang mga proton sa kanilang nuclei ay tinatawag na elementong kemikal. Kaya, mula sa talahanayan sa itaas, maaari nating tapusin na ang atom1 at atom2 ay kabilang sa isang elemento ng kemikal, at ang atom3 at atom4 ay kabilang sa isa pang elemento ng kemikal.
Ang bawat elemento ng kemikal ay may sariling pangalan at indibidwal na simbolo, na binabasa sa isang tiyak na paraan. Kaya, halimbawa, ang pinakasimpleng elemento ng kemikal, ang mga atomo na naglalaman lamang ng isang proton sa nucleus, ay may pangalang "hydrogen" at tinutukoy ng simbolo na "H", na binabasa bilang "abo", at ang elemento ng kemikal. na may nuclear charge na +7 (i.e. naglalaman ng 7 protons) - "nitrogen", ay may simbolo na "N", na binabasa bilang "en".
Tulad ng makikita mo mula sa talahanayan sa itaas, ang mga atomo ng isang elemento ng kemikal ay maaaring mag-iba sa bilang ng mga neutron sa nuclei.
Ang mga atom na kabilang sa parehong elemento ng kemikal, ngunit may ibang bilang ng mga neutron at, bilang resulta, masa, ay tinatawag na isotopes.
Kaya, halimbawa, ang kemikal na elemento ng hydrogen ay may tatlong isotopes - 1 H, 2 H at 3 H. Ang mga indeks 1, 2 at 3 sa itaas ng simbolo ng H ay nangangahulugan ng kabuuang bilang ng mga neutron at proton. Yung. alam na ang hydrogen ay isang kemikal na elemento, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na mayroong isang proton sa nuclei ng mga atomo nito, maaari nating tapusin na walang mga neutron sa lahat sa 1 H isotope (1-1 = 0), sa ang 2 H isotope - 1 neutron (2-1=1) at sa isotope 3 H - dalawang neutron (3-1=2). Dahil, tulad ng nabanggit na, ang isang neutron at isang proton ay may parehong masa, at ang masa ng isang elektron ay bale-wala kumpara sa kanila, nangangahulugan ito na ang 2 H isotope ay halos dalawang beses na mas mabigat kaysa sa 1 H isotope, at ang 3 H. Ang isotope ay kahit tatlong beses na mas mabigat. . Kaugnay ng napakalaking pagkalat sa masa ng hydrogen isotopes, ang 2 H at 3 H isotopes ay binigyan pa nga ng hiwalay na indibidwal na mga pangalan at simbolo, na hindi tipikal ng anumang elemento ng kemikal. Ang 2 H isotope ay pinangalanang deuterium at binigyan ng simbolo D, at ang 3 H isotope ay binigyan ng pangalang tritium at binigyan ng simbolo na T.
Kung kukunin natin ang masa ng proton at neutron bilang pagkakaisa, at pabayaan ang masa ng elektron, sa katunayan, ang itaas na kaliwang index, bilang karagdagan sa kabuuang bilang ng mga proton at neutron sa atom, ay maaaring ituring na masa nito, at samakatuwid ang index na ito ay tinatawag na mass number at ipinapahiwatig ng simbolong A. Dahil ang singil ng nucleus ng anumang proton ay tumutugma sa atom, at ang singil ng bawat proton ay karaniwang itinuturing na katumbas ng +1, ang bilang ng mga proton sa ang nucleus ay tinatawag na numero ng singil (Z). Ang pagtukoy sa bilang ng mga neutron sa isang atom na may letrang N, sa matematika ang kaugnayan sa pagitan ng numero ng masa, numero ng singil at bilang ng mga neutron ay maaaring ipahayag bilang:
Ayon sa mga modernong konsepto, ang electron ay may dual (particle-wave) na kalikasan. Ito ay may mga katangian ng parehong particle at wave. Tulad ng isang butil, ang isang elektron ay may masa at isang singil, ngunit sa parehong oras, ang daloy ng mga electron, tulad ng isang alon, ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang mag-diffraction.
Upang ilarawan ang estado ng isang electron sa isang atom, ang mga konsepto ng quantum mechanics ay ginagamit, ayon sa kung saan ang elektron ay walang tiyak na tilapon ng paggalaw at maaaring matatagpuan sa anumang punto sa espasyo, ngunit may iba't ibang mga probabilidad.
Ang rehiyon ng espasyo sa paligid ng nucleus kung saan malamang na matagpuan ang isang elektron ay tinatawag na atomic orbital.
Maaaring magkaroon ng atomic orbital iba't ibang anyo, laki at oryentasyon. Ang atomic orbital ay tinatawag ding electron cloud.
Sa graphically, ang isang atomic orbital ay karaniwang tinutukoy bilang isang square cell:
Ang quantum mechanics ay may napakakomplikadong mathematical apparatus, samakatuwid, sa loob ng balangkas ng kursong kimika ng paaralan, tanging ang mga kahihinatnan ng quantum mechanical theory ang isinasaalang-alang.
Ayon sa mga kahihinatnan na ito, ang anumang atomic orbital at isang elektron na matatagpuan dito ay ganap na nailalarawan sa pamamagitan ng 4 na mga numero ng quantum.
- Ang pangunahing quantum number - n - ay tumutukoy sa kabuuang enerhiya ng isang electron sa isang ibinigay na orbital. Ang hanay ng mga halaga ng pangunahing quantum number ay lahat mga integer, ibig sabihin. n = 1,2,3,4, 5 atbp.
- Ang orbital quantum number - l - ay nagpapakilala sa hugis ng atomic orbital at maaaring tumagal ng anumang mga halaga ng integer mula 0 hanggang n-1, kung saan ang n, recall, ay ang pangunahing quantum number.
Ang mga orbital na may l = 0 ay tinatawag s-mga orbital. Ang mga s-orbital ay spherical at walang direksyon sa espasyo:
Ang mga orbital na may l = 1 ay tinatawag p-mga orbital. Ang mga orbital na ito ay may hugis ng isang three-dimensional figure na walo, i.e. ang hugis na nakuha sa pamamagitan ng pag-ikot ng figure na walo sa paligid ng axis ng symmetry, at panlabas na kahawig ng isang dumbbell:
Ang mga orbital na may l = 2 ay tinatawag d-mga orbital, at may l = 3 – f-mga orbital. Ang kanilang istraktura ay mas kumplikado.
3) Ang magnetic quantum number - m l - ay tumutukoy sa spatial na oryentasyon ng isang partikular na atomic orbital at nagpapahayag ng projection ng orbital angular momentum sa direksyon magnetic field. Ang magnetic quantum number m l ay tumutugma sa oryentasyon ng orbital na may kaugnayan sa direksyon ng panlabas na magnetic field strength vector at maaaring tumagal ng anumang mga integer na halaga mula –l hanggang +l, kabilang ang 0, i.e. ang kabuuang bilang ng mga posibleng halaga ay (2l+1). Kaya, halimbawa, na may l = 0 m l = 0 (isang halaga), na may l = 1 m l = -1, 0, +1 (tatlong halaga), na may l = 2 m l = -2, -1, 0, + 1 , +2 (limang halaga ng magnetic quantum number), atbp.
Kaya, halimbawa, p-orbitals, i.e. orbital na may isang orbital quantum number l = 1, na may hugis ng isang "three-dimensional figure eight", tumutugma sa tatlong mga halaga ng magnetic quantum number (-1, 0, +1), na, naman, ay tumutugma sa tatlong direksyon sa espasyo na patayo sa isa't isa.
4) Ang spin quantum number (o simpleng spin) - m s - ay maaaring ituring na may kondisyon na responsable para sa direksyon ng pag-ikot ng isang electron sa isang atom, maaari itong tumagal sa mga halaga. Ang mga electron na may iba't ibang mga spin ay ipinahiwatig ng mga patayong arrow na tumuturo sa iba't ibang direksyon: ↓ at .
Ang set ng lahat ng orbital sa isang atom na may parehong halaga ng pangunahing quantum number ay tinatawag na energy level o electron shell. Anumang arbitrary na antas ng enerhiya na may ilang bilang n ay binubuo ng n 2 orbital.
Ang hanay ng mga orbital na may parehong mga halaga ng pangunahing quantum number at ang orbital quantum number ay isang sublevel ng enerhiya.
Ang bawat antas ng enerhiya, na tumutugma sa pangunahing quantum number n, ay naglalaman ng n sublevel. Sa turn, ang bawat sublevel ng enerhiya na may orbital quantum number l ay binubuo ng (2l+1) orbitals. Kaya, ang s-sublayer ay binubuo ng isang s-orbital, ang p-sublayer - tatlong p-orbitals, ang d-sublayer - limang d-orbitals, at ang f-sublayer - pitong f-orbitals. Dahil, tulad ng nabanggit na, ang isang atomic orbital ay madalas na tinutukoy ng isang square cell, ang s-, p-, d- at f-sublevels ay maaaring graphical na ilarawan tulad ng sumusunod:
Ang bawat orbital ay tumutugma sa isang indibidwal na mahigpit na tinukoy na set ng tatlong quantum number n, l at m l .
Ang pamamahagi ng mga electron sa mga orbital ay tinatawag na pagsasaayos ng elektron.
Ang pagpuno ng mga atomic orbital na may mga electron ay nangyayari alinsunod sa tatlong kondisyon:
- Ang prinsipyo ng pinakamababang enerhiya: Pinuno ng mga electron ang mga orbital simula sa pinakamababang sublevel ng enerhiya. Ang pagkakasunud-sunod ng mga sublevel sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng enerhiya ay ang mga sumusunod: 1s<2s<2p<3s<3p<4s≤3d<4p<5s≤4d<5p<6s…;
Upang gawing mas madaling matandaan ang pagkakasunud-sunod na ito ng pagpuno ng mga electronic sublevel, ang sumusunod na graphic na paglalarawan ay napaka-maginhawa:
- Prinsipyo ni Pauli: Ang bawat orbital ay maaaring humawak ng hindi hihigit sa dalawang electron.
Kung mayroong isang electron sa orbital, kung gayon ito ay tinatawag na unpaired, at kung mayroong dalawa, kung gayon sila ay tinatawag na isang pares ng elektron.
- Pamumuno ni Hund: ang pinaka-matatag na estado ng isang atom ay isa kung saan, sa loob ng isang sublevel, ang atom ay may pinakamataas na posibleng bilang ng mga hindi magkapares na electron. Ang pinaka-matatag na estado ng atom ay tinatawag na ground state.
Sa katunayan, ang nasa itaas ay nangangahulugan na, halimbawa, ang paglalagay ng 1st, 2nd, 3rd at 4th electron sa tatlong orbital ng p-sublevel ay isasagawa tulad ng sumusunod:
Ang pagpuno ng mga atomic orbital mula sa hydrogen, na may numero ng singil na katumbas ng 1, hanggang sa krypton (Kr) na may numero ng singil na 36, ay isasagawa tulad ng sumusunod:
Ang isang katulad na representasyon ng pagkakasunud-sunod kung saan ang mga atomic orbital ay napuno ay tinatawag na isang diagram ng enerhiya. Batay sa mga elektronikong diagram ng mga indibidwal na elemento, maaari mong isulat ang kanilang tinatawag na mga electronic formula (mga pagsasaayos). Kaya, halimbawa, isang elemento na may 15 proton at, bilang isang resulta, 15 electron, i.e. phosphorus (P) ay magkakaroon ng sumusunod na energy diagram:
Kapag isinalin sa isang elektronikong formula, ang phosphorus atom ay magkakaroon ng anyo:
15 P = 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
Ang mga numero ng normal na laki sa kaliwa ng simbolo ng sublevel ay nagpapakita ng bilang ng antas ng enerhiya, at ang mga superscript sa kanan ng simbolo ng sublevel ay nagpapakita ng bilang ng mga electron sa kaukulang sublevel.
Nasa ibaba ang mga electronic formula ng unang 36 na elemento ng D.I. Mendeleev.
| panahon | Item No. | simbolo | pamagat | elektronikong pormula |
| ako | 1 | H | hydrogen | 1s 1 |
| 2 | Siya | helium | 1s2 | |
| II | 3 | Li | lithium | 1s2 2s1 |
| 4 | Maging | beryllium | 1s2 2s2 | |
| 5 | B | boron | 1s 2 2s 2 2p 1 | |
| 6 | C | carbon | 1s 2 2s 2 2p 2 | |
| 7 | N | nitrogen | 1s 2 2s 2 2p 3 | |
| 8 | O | oxygen | 1s 2 2s 2 2p 4 | |
| 9 | F | fluorine | 1s 2 2s 2 2p 5 | |
| 10 | Ne | neon | 1s 2 2s 2 2p 6 | |
| III | 11 | Na | sosa | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 |
| 12 | mg | magnesiyo | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 | |
| 13 | Sinabi ni Al | aluminyo | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 | |
| 14 | Si | silikon | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 | |
| 15 | P | posporus | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 | |
| 16 | S | asupre | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 | |
| 17 | Cl | chlorine | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 | |
| 18 | Ar | argon | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 | |
| IV | 19 | K | potasa | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 |
| 20 | Ca | kaltsyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 | |
| 21 | sc | scandium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 | |
| 22 | Ti | titan | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 | |
| 23 | V | vanadium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 | |
| 24 | Cr | kromo | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 s sa d sublevel | |
| 25 | Mn | mangganeso | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 | |
| 26 | Fe | bakal | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 | |
| 27 | co | kobalt | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 | |
| 28 | Ni | nikel | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8 | |
| 29 | Cu | tanso | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 s sa d sublevel | |
| 30 | Zn | sink | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 | |
| 31 | ga | gallium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 | |
| 32 | Sinabi ni Ge | germanyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 2 | |
| 33 | Bilang | arsenic | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 3 | |
| 34 | Se | siliniyum | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 4 | |
| 35 | Sinabi ni Br | bromine | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5 | |
| 36 | kr | krypton | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 |
Tulad ng nabanggit na, sa kanilang ground state, ang mga electron sa atomic orbitals ay nakaayos ayon sa prinsipyo ng hindi bababa sa enerhiya. Gayunpaman, sa pagkakaroon ng mga walang laman na p-orbital sa ground state ng isang atom, madalas, kapag ang labis na enerhiya ay ibinibigay dito, ang atom ay maaaring ilipat sa tinatawag na excited state. Kaya, halimbawa, ang isang boron atom sa ground state nito ay may electronic configuration at isang energy diagram ng sumusunod na form:
5 B = 1s 2 2s 2 2p 1
At sa nasasabik na estado (*), i.e. kapag nagbibigay ng kaunting enerhiya sa boron atom, ang electronic configuration at energy diagram nito ay magiging ganito:
5 B* = 1s 2 2s 1 2p 2
Depende sa kung aling sublevel sa atom ang huling napunan, ang mga elemento ng kemikal ay nahahati sa s, p, d o f.
Ang paghahanap ng s, p, d at f-element sa talahanayan D.I. Mendeleev:
- Ang mga s-element ay may huling s-sublevel na pupunan. Kasama sa mga elementong ito ang mga elemento ng pangunahing (sa kaliwa sa cell ng talahanayan) na mga subgroup ng mga pangkat I at II.
- Para sa mga p-elemento, ang p-sublevel ay napunan. Kasama sa mga p-elemento ang huling anim na elemento ng bawat panahon, maliban sa una at ikapito, pati na rin ang mga elemento ng pangunahing subgroup ng III-VIII na mga grupo.
- Ang mga d-element ay matatagpuan sa pagitan ng s- at p-element sa malalaking panahon.
- Ang mga f-elemento ay tinatawag na lanthanides at actinides. Ang mga ito ay inilagay sa ibaba ng talahanayan ng D.I. Mendeleev.
