Kimya, Ümumi kimya

Mendeleyev cədvəli və atomun quruluşu

Elektron quruluşundan elementin cədvəldəki yerini tapacaq, proton və elektron saylarından ionun yükünü hesablayacaqsan.

Oxuma vaxtı: 4 dəqiqə

Süni intellektlə hazırlanmış şəkil: arxa qapağı açılmış telefonun boş batareya yuvası görünür, çıxarılmış batareya və telefona qoşulmamış qırmızı kabel yanında yerləşir.

Telefonun batareyası ilə kimya dəftərinin ortaq bir mövzusu var: litium. Telefonlarda litium-ion batareyalarından istifadə olunur. Litiumun kiçik atom kütləsi yüngül batareya hazırlamaq üçün əlverişli xüsusiyyətdir. Amma batareyanın işi digər materiallardan və onun quruluşundan da asılıdır.

Aşağıdakı cədvəldə litium artıq seçilib. Neytral atomunun elektron paylanması $2,1$ -dir: iki təbəqə, son təbəqədə bir elektron. Bu məlumatla onun II dövrdə, IA, yəni 1-ci qrupda olduğunu tapa bilərsən. Bir elektron sənə cədvəldə ünvan tapmağa kömək edir. Batareya hazırlamaq üçünsə bundan artıq məlumat lazımdır.

Gəl, əvvəlcə bu ünvanın necə oxunduğunu açaq. Sonra elektronlardan biri gedəndə hesabda nəyin dəyişdiyinə baxaq.

Niyə lazımdır

İmtahanda sənə elementin adını vermədən elektron quruluşunu göstərə bilərlər. İon məsələsində isə elektronla protonu ayrı saymalısan: yükün işarəsi bu fərqdən çıxır.

İmtahan bu mövzuda nə soruşur?

Bu mövzuda elektron quruluşundan elementin s-, yoxsa p-elementi olduğunu seçir, təbəqələrdəki elektron saylarından dövrü və əsas yarımqrupu müəyyənləşdirirsən. İonlarla bağlı suallarda isə kütlə ədədi, neytron və elektron sayları arasındakı əlaqələrdən istifadə edərək naməlum yükü hesablayırsan.

Qayda

Atom nüvədən və elektron örtüyündən təşkil olunur. Nüvədəki proton müsbət, elektron mənfi yüklüdür; neytron yüksüzdür. Elementi proton sayı müəyyən edir.
Kütlə ədədi protonlarla neytronların ümumi sayıdır. $^{A}_{Z}X$ yazılışında $Z$ proton sayını, $A$ kütlə ədədini göstərir: $N=A-Z$ . Neytral atom üçün elektron sayı $E=Z$ olur.
İzotoplar eyni elementin neytron sayları fərqlənən atomlarıdır. Onların $Z$ qiyməti eyni, $A$ qiymətləri müxtəlifdir.
İon yarananda atom elektron verir və ya alır; nüvə dəyişmir. Yükün işarəli ədədi qiyməti $q=Z-E$ olur. Müsbət ionda elektron çatışmır, mənfi ionda isə artıq elektron var.
Orbital elektronun tapılma ehtimalı yüksək olan sahədir. Bir orbital ən çox iki elektron tutur. s, p, d, f yarımsəviyyələrinin tutumları müvafiq olaraq $2,6,10,14$ elektrondur; $n$ -ci təbəqənin maksimum tutumu $2n^2$ ilə hesablanır.
Elektron konfiqurasiyası elektronların yarımsəviyyələrə paylanmasını göstərir. İlk iyirmi elementin əsas halında dolma sırası $1s\to2s\to2p\to3s\to3p\to4s$ olur. Üst göstəricilər həmin yarımsəviyyələrdəki elektron saylarıdır; cəmləri ümumi elektron sayını verir.
s-elementlərində son əlavə olunan elektron s-yarımsəviyyəsinə, p-elementlərində isə p-yarımsəviyyəsinə yerləşir. Konfiqurasiyada p-yarımsəviyyəsinin sadəcə mövcud olması elementi p-elementi etmir.
Dövr neytral atomun əsas halında elektron olan təbəqələrin sayına uyğundur. Əsas yarımqrupun Roma rəqəmi xarici təbəqədəki elektronların sayını göstərir; helium istisnadır: iki elektronu olsa da, VIIIA, yəni 18-ci qrupdadır.
Dövri qanun elementlərin xassələrinin nüvə yükündən dövri asılılığını ifadə edir. Müasir cədvəldə sıralama artan $Z$ ilə aparılır. Dövr boyunca atom radiusu ümumən azalır, əsas yarımqrupda aşağıya doğru artır; metallıq da uyğun olaraq zəifləyir və güclənir.

Bu mövzunun tapşırıqlarında işlənən düsturlar və qaydalar

Öyrənilməli düstur

\begin{gathered}N=A-Z\\[6pt]q=Z-N_e\end{gathered}

2 tapşırıqda istifadə olunub

$A$ kütlə ədədini, $Z$ protonların, $N$ neytronların, $N_e$ elektronların sayını, $q$ isə ionun işarəli yükünü bildirir. Birinci iondan neytron və elektron saylarını hesabla, onların bərabərliyindən ikinci ionun proton sayını və yükünü tapmaq üçün istifadə et.

Öyrənilməli qayda

2 tapşırıqda istifadə olunub

Əsas halda sonuncu elektronun yerləşdiyi yarımsəviyyə s olarsa, element s-elementi, p olarsa, p-elementi sayılır. Verilmiş atom nömrəsinə uyğun elektron quruluşunu yazaraq p-yarımsəviyyəsi ilə tamamlananları seç.

Öyrənilməli qayda

2 tapşırıqda istifadə olunub

Elementin s və ya p tipinə aidliyi əsas halda sonuncu elektronun hansı yarımsəviyyəyə daxil olmasından asılıdır. Atom nömrələrinə əsasən elektron quruluşlarını yaz, sonra son yarımsəviyyənin hərfinə görə elementləri uyğun bölmələrə yerləşdir.

Öyrənilməli qayda

2 tapşırıqda istifadə olunub

Əsas halda elektron quruluşu p-yarımsəviyyəsi ilə tamamlanan element p-elementi, s-yarımsəviyyəsi ilə tamamlanan isə s-elementidir. Atom nömrəsinə görə elektronları yerləşdirərək son yarımsəviyyəni müəyyən et və bölmələrin sırasını nəzərə al.

Öyrənilməli qayda

2 tapşırıqda istifadə olunub

Əsas yarımqrup elementinin neytral atomunda əsas halda elektron yerləşən təbəqələrin sayı dövrün nömrəsini göstərir. Helium istisna olmaqla, xarici təbəqənin elektron sayı A yarımqrupunun rum rəqəminə uyğundur; cədvəldə bu iki göstəricini ayrı müəyyən et.

Cədvəldə litiumdan başla

Elementə toxun, harada istifadə olunduğuna bax. Sonra onun dövrünü, qrupunu və blokunu yoxla.

Harada istifadə olunur?

Cədvəli yana sürüşdürə bilərsən.

IIA

IIIB

IVB

VIB

VIIB

VIIIB

IIB

IIIA

IVA

VIA

VIIA

VIIIA

s-blokup-blokud-blokuf-bloku

Nümunələr

$Z=12$ və $Z=8$ elementlərini təsnif et. Elektron formulları $1s^22s^22p^63s^2$ və $1s^22s^22p^4$ olur. Birincidə dolma s-, ikincidə p-yarımsəviyyəsində bitdiyindən bunlar müvafiq olaraq s- və p-elementləridir.

Elektron paylanması $2,8,5$ olan neytral atomun yerini tap. Elektronlar üç təbəqədə yerləşir: III dövr. Son təbəqədə beş elektron yerləşir: VA, yəni 15-ci qrup.

$^{27}_{13}\mathrm{Al}^{3+}$ ilə neytron və elektron sayları eyni olan $^{26}X$ ionunun yükünü tap. Birinci ionda $N=27-13=14$ , $E=13-3=10$ olur. İkinci ion üçün $Z=26-14=12$ , deməli, $q=12-10=+2$ .

Bir ionun kütlə ədədi

31

-dir. Nüvəsində

16

neytron, elektron örtüyündə isə

18

elektron var. İonun yükünü və elementin dövrünü tap.

Həllə bax

Əvvəl protonları say: $Z=A-N=31-16=15$ .
Elektronlar protonlardan çoxdur: $q=15-18=-3$ .
Dövr üçün neytral atoma qayıt: onun $15$ elektronu var. Konfiqurasiyası $1s^22s^22p^63s^23p^3$ , təbəqələr üzrə paylanması $2,8,5$ olur.
Elektron olan üç təbəqə saydın: element III dövrdədir.

İonun yükü $-3$ , elementin dövrü isə III-dür.

Tipik səhv

$Z=19$ olan $+1$ yüklü ionda $E=19+1=20$ .

$Z=19$ olan $+1$ yüklü ionda $E=19-1=18$ .

Müsbət yükü elektron sayına əlavə etmə: elektron itirildiyi üçün bu yük yaranır.

Həmçinin elementin dövrünü ionun təbəqələrindən çıxarma; əvvəlcə proton sayına uyğun neytral atomun elektron quruluşunu bərpa et.

İndi hesabı sən apar

Neytral atomun əsas haldakı konfiqurasiyası $1s^22s^22p^63s^23p^64s^2$ -dir. Bu, hansı növ elementdir?

Neytral atomun əsas halında elektronlar təbəqələrdə $2,6$ paylanıb. Onun yeri hansıdır?

Proton sayı $9$ olan ionun $10$ elektronu var. Yükü nədir?

Mövzu sınağında özünü yoxla

Bu mövzunun tapşırıqlarını cavablandır, nəticəni izahlarla birlikdə gör.

Mövzu üzrə sınaq, I qrup (RK)Mövzu üzrə sınaq, IV qrup

Digər mövzular

Bütün Kimya mövzuları

Dərslikdə bu mövzu

Dərslik: Kimya, 8-ci sinif, «Atomun elektron örtüyü», səh. 8
Dərslik: Kimya, 8-ci sinif, «Elektronların energetik səviyyələr üzrə paylanması», səh. 12
Dərslik: Kimya, 8-ci sinif, «Dövri cədvəlin tarixi», səh. 16
Dərslik: Kimya, 8-ci sinif, «Müasir dövri cədvəl», səh. 19
Dərslik: Kimya, 8-ci sinif, «Elementlərin xassələrinin dövriliyi», səh. 25
Dərslik: Kimya, 7-ci sinif, «Atomun quruluşu», səh. 36
Dərslik: Kimya, 7-ci sinif, «Nüvə yükü və kütlə ədədi», səh. 40
Dərslik: Kimya, 7-ci sinif, «İzotoplar və ionlar», səh. 42