Головна

Лекція 2. Електронні конфігурації атомів. Періодичний Закон. Періодична система Д. І. Менделєєва

  1.  III. Система МВС Росії
  2.  Internet-ресурси, електронні видання
  3.  IV. МОВА ЯК СИСТЕМА І СТРУКТУРА
  4.  UltraPulse Encore - компактна СО2-лазерна система для прецизійної абляції, вапоризації, різання і коагуляції м'яких тканин.
  5.  V. осмислення, узагальнення и сістематізація Нових знань
  6.  V. ПОЛІТИЧНА СИСТЕМА СУСПІЛЬСТВА.
  7.  V. Сістематізація и узагальнення Нових знань, умінь и навічок

Ключові слова: електронна структура атомів, послідовність енергетичних рівнів і підрівнів атомів, принципи заповнення атомних орбіталей електронами, періодичний закон, періодична система хімічних елементів, періодично змінюються властивості атомів.

В атомі водню атомні орбіталі (АТ) на одному енергетичному рівні «виродилися», т. Е мають однакові значення для всіх підрівнів. У багатоелектронних атомах через дії сил межелектронного відштовхування рівні енергії розширюються в енергетичну зону з енергетичними підрівнями, що позначаються s-, p-, d-, f- підрівні. В межах одного електронного шару електронні стану - s, p, d, f - відрізняються по енергіях, причому Es f. Оскільки стану s, p, d, f в багатоелектронних атомах мають різну енергію, їх називають енергетичними підрівнями. Заповнення електронами квантових шарів і енергетичних підрівнів в реальних атомах відбувається з дотриманням трьох основних принципів.

1.Принцип найменшої енергії. Електрони займають в атомі орбіталі з найменшою енергією. Послідовність розташування АТ за рівнями енергії при заповненні електронами визначається правилом Клечковского: Електрони в збудженому атомі розташовуються в станах, де менше сума (n +l), Так як енергія електронів залежить від n і l і не залежить від ml і ms. При однаковому значенні цієї суми в першу чергу заповнюється орбиталь із меншим значенням головного квантового числа (n). Заповнення електронами атомних орбіталей в порядку зростання енергії представлена ??в таблиці:

 вид атома  енергетичні стану
 атом водню  1s <2s = 2p <3s = 3p = 3d <4s = 4p = 4d = 4f <5s = 5p = 5d = 5f
 Багатоелектронні атоми  1s <2s <2p <3s <3p <4s <3d <4p <5s <4d <5p <6s <4f <5d <6p <7s <5f <6d

2. принцип Паулі. В атомі не може бути двох електронів, що мають чотири однакових квантових числа. Один електрон від іншого на атомній орбіталі повинен відрізнятися квантовим числом. Як випливає з принципу Паулі, на атомній орбіталі максимально може бути два електрона, що відрізняються спіном, і це позначається: ^ v.

3. Правила Гунда. При заповненні енергетичного підрівня, електрони прагнуть заповнити вільні орбіталі, спочатку по одному з паралельними спинами, а потім по другому з протилежними спинами.

Розподіл електронів по атомним орбиталям називають електронною конфігурацією атома і подають як: а) повної електронної формули, наприклад: 22Ti 1s22s22p63s23p64s23d2; б) короткої електронної формули: 22Ti [Ar] 4s23d2; в) електронно-графічної формули, в якій атомні орбіталі позначають у вигляді клітин (енергетичних або квантових осередків), а електрони - стрілками ^ v.

валентними електронами (Атомними орбиталями) називають електрони зовнішнього шару і того предвнешнего підрівні, який заповнюється в даному атомі, наприклад для титану валентні електрони: 22Ti ... 4s23d2.

періодичну систему хімічних елементів в даний час розглядають як класифікацію елементів в залежності від зарядів ядра і від будови електронних оболонок збудженому атомів. періодичний закон: властивості простих речовин, а також форми і властивості з'єднань елементів знаходяться в періодичній залежності від заряду ядра атомів елементів. Періодичний закон грунтується на сучасній теорії будови атома: періодичні зміни властивостей елементів і їх сполук відбуваються через періодично повторюваних подібних структур електронних оболонок атомів. заповнення електронних оболонок атомів періодичної системи виглядає наступним чином.

1. Початок нового електронного шару відповідає початку нового періоду. Число елементів в даний час визначається максимальною кількістю електронів на заповнюваних подуровнях. Кожен період закінчується елементом, що мають заповнений зовнішній p - підрівень (інертні гази).

2. Елементи, атоми яких мають подібну електронну конфігурацію, є електронними аналогами і утворюють групу періодичної системи. У короткопериодной таблиці до головної підгрупи належать елементи, у яких на стадії заповнення знаходяться s- і p- атомні орбіталі (s- і p-елементи). До побічної підгрупи належать елементи, у яких заповнюються d-орбіталі (d-елементи).

Хімічна природа атома залежить від здатності віддавати або приймати зовнішні і предвнешнего електрони. Періодично змінюються такі властивості атомів: атомні та іонні радіуси, енергії (потенціали) іонізації атомів, спорідненість до електрона, електронегативність (ЕО), валентність і т. Д. Від зміни цих властивостей атомів (збільшення або зменшення) залежать металеві (відновлювальні) або неметалеві (окислювальні) властивості атомів.

Контрольні питання:

1. Правило Клечковского.

2. Сформулюйте основні принципи заповнення АТ електронами.

3. Періодичний закон Менделєєва.

4. Періодична система елементів. Електронна структура атомів хімічних елементів.

5. Періодично змінюються властивості атомів і їх вплив на хімічні властивості атомів.

Список рекомендованої літератури:

1. Глінка Н. Л. Загальна хімія: навч. посібник для вузів / Н. Л. Глинка. - М .: КНОРУС, 2009. - С. 88 - 106.

2. Коровін Н. В. Загальна хімія: підручник для технічних направл. і спец. вузів - 7-е изд., испр. - М .: Вища школа, 2006. - С. 25 - 34.

Н. М. Шаймарданов, О. Б. Чалова




 КОРОТКИЙ КУРС ЛЕКЦІЙ |  РГР (домашні завдання або контрольні роботи), залік - 0, іспит - 1 |  Для студентів нехімічних спеціальностей: ПГ, БПГ, ПС, БПС, ВВ, ДС, ЕС, ГФ |  Полярність і поляризованість ковалентного зв'язку і молекул |  Лекція 5. Міжмолекулярні взаємодії. воднева зв'язок |  Лекція 6. Хімічна термодинаміка |  Лекція 7. Хімічна кінетика |  Лекція 8. Хімічна рівновага |  Лекція 9. Розчини. Способи вираження концентрації розчинів. властивості розчинів |  Типи гетерогенних дисперсійних систем |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати