Химияда валенттік электрондар - бұл элементтің ең сыртқы электронды қабығында орналасқан электрондар. Берілген атомдағы валенттік электрондардың санын қалай табуға болатынын білу химиктер үшін маңызды дағды болып табылады, себебі бұл ақпарат химиялық байланыстардың түрлерін анықтайды. Бақытымызға орай, сізге валенттілік электрондарын табу үшін элементтердің тұрақты периодтық кестесі қажет.
Қадам
2 бөлімнің 1 бөлігі: Периодтық кестемен валенттілік электрондарын табу
Өтпелі емес металдар
Қадам 1. Элементтердің периодтық жүйесін табыңыз
Бұл кесте - адамға белгілі барлық химиялық элементтерді қамтитын көптеген түрлі қораптардан тұратын түспен кодталған кесте. Периодтық кесте элементтер туралы мол ақпарат береді - біз бұл ақпараттың бір бөлігін біз зерттеп отырған атомдағы валенттік электрондардың санын анықтау үшін қолданамыз. Әдетте сіз бұл ақпаратты химия оқулығының мұқабасынан таба аласыз. Интернетте жақсы интерактивті кестелер де бар.
2 -қадам. Әр бағанды 1 -ден 18 -ге дейінгі элементтердің мерзімді кестесінде белгілеңіз
Әдетте, периодтық кестеде тік бағандағы барлық элементтерде валенттік электрондардың саны бірдей болады. Егер сіздің мерзімді кестеде әр бағанда нөмір болмаса, оны сол жақ бағандағы 1 -ден оң жақтағы 18 -ге дейін нөмірлеңіз. Ғылыми тұрғыда бұл бағандар деп аталады «топ» элемент.
Мысалы, егер біз топтардың нөмірлері жоқ периодтық кестені қолданатын болсақ, біз сутегінің үстінен 1 (Н), 2 бериллийден (Be) жоғары, және 18 ге дейін гелийден (He) жазамыз
Қадам 3. Кестеден өз элементіңізді табыңыз
Енді үстелдегі валенттілік электрондарын білгіңіз келетін элементті табыңыз. Сіз мұны химиялық таңбаны (әр қораптағы әріп), атомдық нөмірді (әр қораптың сол жақ жоғарғы жағындағы нөмір) немесе кестеде бар кез келген ақпаратты қолдана отырып жасай аласыз.
-
Көрсету мақсатында өте жиі қолданылатын элемент үшін валенттік электрондарды табайық: көміртегі (C).
Бұл элементтің 6 атомдық нөмірі бар. Бұл элемент 14 -топтың үстінде орналасқан. Келесі қадамда біз оның валенттік электрондарын іздейміз.
- Бұл кіші бөлімде біз 3 -тен 12 -ге дейінгі топтардың шаршы блоктарындағы элементтер болып табылатын өтпелі металдарды елемейміз. Бұл элементтер басқалардан сәл ерекшеленеді, сондықтан бұл бөлімдегі қадамдар бұл элементке қолданылмайды. Мұны қалай жасау керектігін төмендегі бөлімде қараңыз.
Қадам 4. Валенттік электрондардың санын анықтау үшін топ сандарын қолданыңыз
Элемент атомындағы валентті электрондардың санын табу үшін ауыспайтын металдың топтық нөмірін қолдануға болады. Топ нөмірінің бірлік орны Бұл элемент атомындағы валенттік электрондардың саны. Басқа сөздермен айтқанда:
- 1 -топ: 1 валентті электрондар
- 2 -топ: 2 валентті электрон
- 13 -топ: 3 валентті электрондар
- 14 -топ: 4 валентті электрондар
- 15 -топ: 5 валентті электрондар
- Топ: 6 валентті электрон
- Топ: 7 валентті электрон
- Топ: 8 валентті электрон (2 валентті электроны бар гелийден басқа)
-
Біздің мысалда көміртек 14 топта болғандықтан, бір көміртек атомы бар деп айтуға болады төрт валентті электрон.
Өтпелі металл
Қадам 1. 3 -тен 12 -ге дейінгі топтағы элементтерді табыңыз
Жоғарыда айтылғандай, 3 -тен 12 -ге дейінгі топтардағы элементтер ауыспалы металдар деп аталады және валенттік электрондар тұрғысынан басқа элементтерден өзгеше әрекет етеді. Бұл бөлімде біз айырмашылықты түсіндіреміз, белгілі бір дәрежеде көбінесе бұл атомдарға валенттілік электрондарын тағайындау мүмкін емес.
- Демонстрациялық мақсатта Тантал (Ta), 73 элементін алайық. Келесі бірнеше қадамда біз оның валенттік электрондарын іздейміз (немесе, кем дегенде, сынап көріңіз).
- Назар аударыңыз, өтпелі металдарға лантанид пен актинид (сирек кездесетін металдар деп те аталады) сериясы кіреді - әдетте лантан мен актинийден бастап үстелдің қалған бөлігінің төменгі жағында орналасқан элементтердің екі қатары. Бұл элементтердің барлығына кіреді 3 -топ периодтық кестеде.
Қадам 2. Өтпелі металдарда дәстүрлі валенттік электрондар жоқ екенін түсініңіз
Өтпелі металдардың периодтық жүйедегідей жұмыс жасамайтынын түсіну үшін электрондардың атомдарда қалай жұмыс істейтіні туралы аз ғана түсініктеме қажет. Шолу жасау үшін төменде қараңыз немесе жауапты бірден алу үшін осы қадамды өткізіп жіберіңіз.
- Электрондар атомдарға қосылған кезде, бұл электрондар әр түрлі орбитальдарға бөлінеді - атомдардың айналасында орналасқан әр түрлі аймақтар. Әдетте, валенттік электрондар - ең сыртқы қабықтағы атомдар - басқаша айтқанда, соңғы атомдар қосылады.
- Бұл жерде түсіндіру қиын болатын себептерге байланысты, өтпелі металдың сыртқы қабығына атомдар қосылғанда (төменде толығырақ), қабыққа бірінші кіретін атомдар қарапайым валентті электрондар сияқты әрекет етеді, бірақ содан кейін, электрондар олай әрекет етпейді, ал басқа орбитальды қабаттардағы электрондар кейде тіпті валентті электрондар сияқты әрекет етеді. Бұл дегеніміз, атомның манипуляциялануына байланысты бірнеше валентті электрондар болуы мүмкін.
- Толығырақ түсініктеме алу үшін Clackamas Community College жақсы валентті электрондар бетіне қараңыз.
3 -қадам. Валенттілік электрондарының санын олардың топтық нөміріне қарай анықтаңыз
Тағы да, сіз қарап отырған элементтің топтық нөмірі оның қанша валентті электроны бар екенін айта алады. Алайда ауыспалы металдар үшін сіз ұстанатын үлгі жоқ - топ нөмірі әдетте мүмкін болатын валентті электрондардың санына сәйкес келеді. Сандар мыналар:
- 3 -топ: 3 валентті электрондар
- 4 -топ: 2-4 валентті электрондар
- 5 -топ: 2 -ден 5 -ке дейін валентті электрондар
- 6 -топ: 2-6 валентті электрондар
- 7 -топ: 2-7 валентті электрондар
- 8 -топ: 2 немесе 3 валентті электрондар
- 9 -топ: 2 немесе 3 валентті электрондар
- 10 -топ: 2 немесе 3 валентті электрондар
- 11 -топ: 1-2 валентті электрондар
- 12 -топ: 2 валентті электрон
- Біздің мысалда тантал 5 -топта болғандықтан, тантал арасында бар деп айтуға болады екі және бес валентті электрондар, жағдайға байланысты.
2 бөліктің 2 бөлігі: Электрондық конфигурация арқылы валенттілік электрондарын табу
Қадам 1. Электрондық конфигурацияларды оқуды үйреніңіз
Элементтің валенттік электрондарын табудың тағы бір әдісі - электронды конфигурация деп аталатын нәрсе. Электрондық конфигурация күрделі болып көрінуі мүмкін, бірақ бұл атомның электронды орбитальдарын әріптер мен сандармен көрсету әдісі, және егер сіз не істеп жатқаныңызды білсеңіз, бұл оңай.
-
Натрий (Na) элементінің конфигурациясының мысалын қарастырайық:
-
- 1с22с22б63с1
-
-
Бұл электронды конфигурация келесідей үлгіні қайталайтынын ескеріңіз:
-
- (сан) (әріп)(жоғарыдағы сан)(сан) (әріп)(жоғарыдағы сан)…
-
- … Т. Үлгі (сан) (әріп) бірінші - электронның орбиталық атауы және (жоғарыдағы сан) бұл сол орбитальдағы электрондардың саны - міне!
-
Мәселен, біздің мысал үшін натрий бар деп айтамыз Орбиталық 1 секундта 2 электрон қосылды 2 секундта 2 электрон. Орбиталық қосылды 2p орбитальда 6 электрон қосылды 3s орбитальда 1 электрон.
Барлығы 11 электрон - натрий 11 -ші элемент, сондықтан мағынасы бар.
Қадам 2. Сіз оқып жатқан элементтің электронды конфигурациясын табыңыз
Элементтің электронды конфигурациясын білгеннен кейін, валенттік электрондардың санын табу өте оңай (әрине, өтпелі металдарды қоспағанда.) Егер сізге есептен конфигурация берілсе, келесі қадамға өтуге болады. Егер сіз оны өзіңіз іздеуіңіз керек болса, төменге қараңыз:
-
Мұнда ununoctium (Uuo) электронының толық конфигурациясы, элемент нөмірі 118:
-
- 1с22с22б63с23б64с23d104p65с24d105 б66с24f145d106 б67с25f146d107б6
-
-
Енді сізде конфигурация бар, басқа атомның электронды конфигурациясын табу үшін сізге бұл үлгіні электрондар таусылғанша нөлден толтыру қажет. Бұл естілгеннен гөрі оңай. Мысалы, егер біз хлордың (Cl) орбиталық диаграммасын құрғымыз келсе, 17 элементі бар, 17 -ші элемент болса, біз мұны былай жасар едік:
-
- 1с22с22б63с23б5
-
- Назар аударыңыз, электрондар саны 17 -ге дейін қосылады: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Сізге соңғы орбитальдағы мөлшерді өзгерту қажет - қалғаны бірдей, себебі соңғы орбиталға дейінгі орбитальдар толы.
- Басқа электронды конфигурациялар үшін осы мақаланы қараңыз.
Қадам 3. Октет ережесімен орбиталық қабықтарға электрондарды қосыңыз
Электрондарды атомға қосқанда, олар жоғарыда көрсетілген ретпен әр түрлі орбитальдарға түседі - алғашқы екі электрон 1s орбиталына, келесі екі электрон 2s орбиталына, келесі алты электрон 2p орбитальға түседі, ал т.б. Біз өтпелі металдардан тыс атомдармен жұмыс істегенде, бұл орбитальдар атом айналасында орбитальды қабықшалар түзетінін айтамыз, әр қатарлы қабық алдыңғы қабықтан біршама алыс. Тек екі электронды ұстай алатын бірінші қабықтан басқа, әр қабық сегіз электронды ұстай алады (сонымен қатар, өтпелі металдармен жұмыс жасағанда). Октет ережесі.
- Мысалы, Bor (B) элементін қарастырамыз делік. Атом нөмірі бес болғандықтан, біз элементтің бес электроны бар екенін білеміз және оның электронды конфигурациясы келесідей: 1с22с22б1. Бірінші орбитальды қабықта тек екі электрон ғана болғандықтан, біз білеміз, Борда тек екі қабық бар: біреуі 1s электроны бар бір қабық және 2s және 2p орбитальдарынан үш электроны бар бір қабық.
- Басқа мысал ретінде, хлор сияқты элементте үш орбиталық қабық болады: біреуінде 1s электроны бар, екіншісінде 2с екі электроны бар алты 6p 2 электроны бар, ал екіншісінде 3s электроны және бес 3p электроны бар.
4 -қадам. Сыртқы қабықтағы электрондардың санын табыңыз
Енді сіз өзіңіздің элементіңіздің электронды қабығын білетін болсаңыз, валенттік электрондарды табу өте оңай: сыртқы қабықтағы электрондардың санын қолданыңыз. Егер сыртқы қабық толы болса (басқаша айтқанда, егер сыртқы қабықта сегіз электрон болса немесе бірінші қабықта оның екеуі болса), элемент инертті болады және басқа элементтермен оңай әрекеттеспейді. Алайда, бұл ереже өтпелі металдарға қолданылмайды.
Мысалы, егер біз Борды қолданатын болсақ, екінші қабықта үш электрон болғандықтан, Борда бар деп айтуға болады. үш валенттік электрондар.
Қадам 5. Орбиталық қабықтарды табудың қысқаша әдісі ретінде кесте жолдарын пайдаланыңыз
Периодтық жүйедегі көлденең жолдар аталады «кезең» элемент. Кестенің жоғарғы жағынан бастап, әрбір период атомның сол кезеңдегі электронды қабықшаларының санына сәйкес келеді. Сіз оны элементте қанша валентті электрон бар екенін анықтаудың қысқаша әдісі ретінде пайдалана аласыз - электронды санау кезінде периодтың сол жағынан бастаңыз. Тағы да, сіз бұл әдіс үшін өтпелі металдарды елемеуіңіз керек.
-
Мысалы, біз селен элементінің төрт орбиталық қабығы бар екенін білеміз, себебі ол төртінші кезеңде. Бұл төртінші периодта сол жақтан алтыншы элемент болғандықтан (өтпелі металдарды елемей), оның төртінші сыртқы қабығында алты электрон бар екенін білеміз, осылайша селен алты валентті электрон.
Кеңестер
- Конфигурацияның басында орбитальдарды ауыстыру үшін электронды конфигурация асыл газдарды (18 -топтағы элементтерді) пайдалана отырып, қысқа түрде жазылуы мүмкін екенін ескеріңіз. Мысалы, натрийдің электронды конфигурациясын [Ne] 3s1 түрінде жазуға болады - іс жүзінде неонмен бірдей, бірақ 3s орбитальында бір қосымша электронмен.
- Өтпелі металдар толық толтырылмаған валенттік ішкі қабықтарға ие болуы мүмкін. Өтпелі металдардағы валенттік электрондардың нақты санын анықтау осы мақалада қарастырылмаған кванттық теорияның принциптерін қамтиды.
- Периодтық кесте әр елде әр түрлі екенін ескеріңіз. Сондықтан шатаспау үшін периодтық кестені дұрыс қолданғаныңызды тексеріңіз.
