Valensiya elektronlarını necə tapmaq olar: 12 addım

Kimyada valent elektronları, bir elementin ən xarici elektron qabığında yerləşənlərdir. Xüsusi bir atom üçün valent elektronlarının sayını necə tapmağı bilmək kimyaçılar üçün vacib bir bacarıqdır, çünki bu məlumatlar atomun yarada biləcəyi kimyəvi bağların növünü təyin edir. Xoşbəxtlikdən, bu nömrəni tapmaq üçün standart bir dövri cədvələ ehtiyacınız var.

addımlar

2 -dən 1 -ci hissə: Dövri cədvəl ilə valent elektronların tapılması

keçid olmayan metallar

Addım 1. Dövri cədvəl tapın

Rəngə görə təsnif edilmiş və bəşəriyyətə məlum olan bütün kimyəvi elementləri sıralayan bir neçə fərqli kvadratdan ibarət bir cədvəldir. Elementlər haqqında bir çox məlumat ortaya qoyur və bir hissəsini araşdırdığımız atomdakı valentlik elektronlarının sayını təyin etmək üçün istifadə edəcəyik. Bu cədvəlləri tez -tez kimya kitabının üz qabığında tapa bilərsiniz. Burada onlayn olaraq əla bir interaktiv masa da var.

Addım 2. Hər sütunu 1 -dən 18 -ə qədər qeyd edin

Ümumiyyətlə, dövri cədvəldə eyni şaquli sütundakı bütün elementlər eyni sayda valent elektronuna malik olacaqdır. Cədvəlin nömrələnmiş sütunları yoxdursa, hər bir sütuna sol solda 1 və ən sağda 18 ilə başlayan bir rəqəm verin. Elmi baxımdan sütunlara deyilir "qruplar" elementlərdən ibarətdir.

Məsələn, qrupların nömrələnmədiyi bir cədvəllə işləyiriksə, Helyum (He) üçün 18 ilə bitənə qədər Hidrogen (H) üçün 1, Berilyum (Be) üçün 2 və s. Yazacağıq

Addım 3. Cədvəldə sözügedən elementi tapın

Bunun üçün kimyəvi simvoldan (hər qutudakı hərflər), atom nömrəsindən (hər bir qutunun sol üst hissəsindəki rəqəm) və ya digər mövcud məlumatlardan istifadə edə bilərsiniz.

Məsələn, tanınmış bir elementin valent elektronlarının sayını tapaq: o karbon (C)atom nömrəsi 6 olan qrup 14 -ün başında yerləşir. Növbəti addımda valentlik elektronlarını tapacağıq.
Bu alt hissədə, 3 -dən 12 -ə qədər qruplar tərəfindən düzəldilmiş düzbucaqlı blokun elementləri olan keçid metallarını görməməzlikdən gələcəyik. Aşağıdakı bölmədə bu elementlərlə necə məşğul olacağınıza baxın.

Addım 4. Valensiya elektronlarının sayını təyin etmək üçün qrup nömrələrindən istifadə edin

Bu elementin bir atomunun neçə valentlik elektronu olduğunu öyrənmək üçün keçid olmayan bir metalın qrup nömrəsini istifadə edə bilərsiniz. THE qrup nömrəsi vahidi bu elementlərin bir atomunun valent elektronlarının sayıdır. Başqa sözlə:

Qrup 1: 1 valentlik elektronu.
Qrup 2: 2 valentli elektron.
Qrup 13: 3 valentli elektron.
Qrup 14: 4 valentli elektron.
Qrup 15: 5 valentli elektron.
Qrup 16: 6 valentli elektron.
Qrup 17: 7 valentli elektron.
Qrup 18: 8 valentlik elektronu (2 olan helium istisna olmaqla).
Misalımızda, karbon 14 qrupda olduğu üçün bir karbon atomunun olduğunu söyləyə bilərik dörd valentli elektron.

keçid metalları

Addım 1. 3 -dən 12 -dək qruplardan bir element tapın

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, 3-12 qruplardakı elementlərə "keçid metalları" deyilir və valent elektronlarına gəldikdə digər elementlərdən fərqli davranırlar. Bu bölmədə, bu atomlara valentlik elektronlarının təyin edilməsinin bir dərəcədə mümkün olmadığını izah edəcəyik.

Nümunə olaraq Tantal (Ta), element 73 -dən istifadə edək. Növbəti addımlarda valentlik elektronlarını tapacağıq və ya tapmağa çalışacağıq.
Diqqət yetirin ki, keçid metallarına lantanid və aktinid seriyası ("nadir torpaq metalları" da deyilir), adətən masanın qalan hissəsinin altında yerləşən və lantan və aktiniumdan başlayan iki sıra daxildir. Bu elementlərin hamısı qrup 3 dövri cədvəlin.

Addım 2. Keçid metallarının "ənənəvi" valentlik elektronlarına malik olmadığını anlayın

Keçid metallarının niyə dövri cədvəlin qalan hissəsi kimi "işləmədiyini" anlamaq üçün elektronların atomlarda necə davrandığını qısa bir şəkildə izah etmək lazımdır. Qısa bir xülasə üçün aşağıya baxın və ya cavabları düzgün əldə etmək üçün bu addımı atlayın.

Bir atoma əlavə edildikdə, elektronlar, atomların ətrafında toplandıqları atomun ətrafındakı fərqli sahələr olan fərqli "orbitallara" paylanır. Ümumiyyətlə, valent elektronları ən xarici qabıqdan olanlardır, yəni sonuncusu əlavə olunur.
Burada izah etmək çox çətin olan səbəblərə görə, bir keçid metalının ən xarici d-qabığına elektronlar əlavə edildikdə (aşağıya baxın), ilk girənlər normal valent elektronları kimi davranmağa meyllidirlər, lakin bundan sonra artıq belə hərəkət etmirlər. forması və digər orbital qabıqlardan olan elektronlar bəzən əvəzinə valentlik elektronu rolunu oynayır. Bu, bir atomun necə manipulyasiya olunmasından asılı olaraq çox sayda valent elektronuna sahib ola biləcəyi deməkdir.
İngilis dilində daha ətraflı izahat üçün Clackamas Community College -in əla valentlik elektronları səhifəsinə baxın.

Addım 3. Qrup nömrəsinə əsaslanaraq valentlik elektronlarının sayını tapın

Yenə də araşdırdığınız elementin qrup nömrəsi, valentlik elektronlarını deyə bilər. Bununla birlikdə, keçid metalları üçün təqib edə biləcəyiniz bir nümunə yoxdur, çünki qrup nömrəsi ümumiyyətlə bir sıra valentlik elektron nömrələrinə uyğun gəlir. Bunlar:

3 -cü qrup: 3 valentli elektron.
Qrup 4: 2 ilə 4 valentli elektron.
Qrup 5: 2 ilə 5 valentli elektron.
6 -cı qrup: 2-6 valentli elektronlar.
7 -ci qrup: 2-7 valentlik elektronları.
Qrup 8: 2 və ya 3 valentli elektron.
Qrup 9: 2 və ya 3 valentli elektron.
Qrup 10: 2 və ya 3 valentli elektron.
Qrup 11: 1 və ya 2 valentli elektron.
Qrup 12: 2 valentli elektron.
Misalımızda, Tantalus 5 -ci qrupda olduğu üçün aralarında olduğunu söyləyə bilərik iki və beş valentli elektron, vəziyyətdən asılı olaraq.

2 -ci hissə 2: Bir elektron konfiqurasiyasına malik olan valent elektronların tapılması

Addım 1. Elektron konfiqurasiyanı oxumağı öyrənin

Bu, bir elementin valent elektronlarını tapmağın başqa bir yoludur. İlk baxışdan mürəkkəb görünə bilər, ancaq adətən hərf və rəqəmlərdən istifadə edərək atomdakı elektron orbitallarını təmsil etməyin bir yoludur və baxdığınız şeyi bildikdən sonra başa düşmək asandır.

Məsələn, natrium (Na) elementinin konfiqurasiyasına baxaq:

1s²2s²2s⁶3s¹
Diqqət yetirin ki, bu elektron konfiqurasiya yalnız belə bir şəkildə təkrarlanan bir xəttdir:

(nömrə) (məktub)^{(yüksək rəqəm)}(nömrə) (məktub)^{(yüksək rəqəm)}…
… və s. birinci blok (nömrə) (məktub) elektron orbitalın adıdır və ^{(yüksək rəqəm)} orbitaldakı elektronların sayıdır. Bu belədir!
Beləliklə, nümunəmizdə natriumun olduğunu söyləmək olar 1 saniyədə 2 elektron, ən çox 2s orbitalda 2 elektron, ən çox 2p orbitalda 6 elektron, ən çox 3 saniyə ərzində 1 elektron. Ümumilikdə 11 elektron var. Sodyum 11 nömrəli elementdir, buna görə məntiqlidir.

Addım 2. Araşdırdığınız elementin elektron konfiqurasiyasını tapın

Bir elementin elektron konfiqurasiyasını bildikdən sonra, valentlik elektronlarının sayını tapmaq olduqca sadədir (əlbəttə ki, keçid metalları istisna olmaqla). Konfiqurasiyanı alsanız, birbaşa növbəti addıma keçə bilərsiniz. Tapmaq lazımdırsa, aşağıya baxın:

Ununoctio (Uuo), element 118 üçün tam elektron konfiqurasiya aşağıdakı kimidir:

1s²2s²2s⁶3s²3s⁶4s²3d¹⁰4 səh⁶5s²4d¹⁰5 səh⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6 səh⁶7s²5f¹⁴6d¹⁰7s⁶
İndi əldə etdiyiniz üçün başqa bir atomun elektron konfiqurasiyasını tapmaq üçün etməli olduğunuz şey, bu nümunəni sıfırdan elektronları bitənə qədər doldurmaqdır. Səsləndiyindən daha asandır. Məsələn, 17 elektronlu bir element olan Xlorun (Cl) orbital diaqramını etmək istəsək, aşağıdakıları edəcəyik:

1s²2s²2s⁶3s²3s⁵
Qeyd edək ki, elektronların cəmi 17 -yə bərabərdir: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Yalnız son orbitalın sayını dəyişməlisiniz; əvvəlki orbitallar tam dolacağından qalanları da eyni olacaq.
Elektron konfiqurasiya haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bu yazını da oxuyun.

Addım 3. Elektronları Octet qaydası ilə orbital qabıqlara yerləşdirin

Hər hansı bir atoma elektronlar əlavə edildikdə, yuxarıda verilmiş qaydada müxtəlif orbitallara daxil olurlar: ilk ikisi 1s, sonrakı ikisi 2s, sonrakı altısı 2p və s. Keçid metalları olmayan atomlarla işləyərkən, bu orbitalların atomun ətrafında təbəqələr əmələ gətirdiyini söyləyirik, hər bir ardıcıl təbəqə əvvəlkilərdən daha uzaqdır. Yalnız 2 elektron ola bilən ilk qabıqdan başqa, hər birində 8 -ə qədər elektron ola bilər (yenə keçid metalları istisna olmaqla). bu zəngdir Oktet qaydası.

Məsələn, deyək ki, Boro elementinə (B) baxırıq. Atom nömrəsi beş olduğu üçün 5 elektronu olduğunu və elektron konfiqurasiyasının belə olduğunu bilirik: 1s²2s²2s¹. İlk orbital qabığın yalnız 2 elektronu olduğundan, Borun iki qabığa sahib olduğunu bilirik: biri iki 1s elektronlu və biri 2s və 2p orbitallardan üç elektronlu.
Başqa bir nümunə olaraq, xlor kimi bir elementin üç orbital qabığı olacaq: biri iki 1s elektronu, biri 2 2s elektronu və altı 2p elektronu, biri iki 3s elektronu və 5 3p elektronu.

Addım 4. Ən xarici qabıqdakı elektron sayını tapın

Elementinizin elektron qabıqlarını bildiyiniz üçün valentlik elektronlarını tapmaq çox asandır: ən xarici qabıqdakı elektronların sayını istifadə edin. Bu qabıq doludursa (yəni səkkiz elektron varsa və ya birinci qabıqda 2), element inertdir və başqaları ilə asanlıqla reaksiya verməyəcəkdir. Yenə də qaydalar keçid metallarına o qədər də uyğun gəlmir.

Məsələn, Bor ilə işləyiriksə, ikinci qabıqda üç elektron olduğundan, bu elementin üç valent elektronları.

Addım 5. Cədvəl xəttlərini orbital qatın qısa yolları kimi istifadə edin

Dövri cədvəlin üfüqi xətləri deyilir dövrlər elementlərdən. Yuxarıdan başlayaraq, hər dövr, o cərgədəki atomların malik olduğu elektron qabıqlarının sayına uyğun gəlir. Bu məlumatı bir elementin neçə valentlik elektronuna malik olduğunu təyin etmək üçün qısa yol kimi istifadə edə bilərsiniz. Elektronları sayarkən yalnız dövrün sol tərəfindən başlayın. Yenə də bu metoddan istifadə edərkən keçid metallarına fikir verməyin.

Məsələn, selenyum elementinin dördüncü dövrdə olduğu üçün dörd orbital təbəqəyə sahib olduğunu bilirik. Bu dövrdə soldan altıncı element olduğu üçün (keçid metallarına məhəl qoymadan) bilirik ki, xarici dördüncü qabığın altı elektronu var və buna görə də Selenium var. altı valentli elektron.

İpuçları

Qeyd edək ki, elektron konfiqurasiyalar konfiqurasiyanın əvvəlində orbital kimi xidmət etmək üçün nəcib qazlardan (18 -ci qrupun elementləri) istifadə edərək ümumiləşdirilmiş formada yazıla bilər. Məsələn, natriumun elektron konfiqurasiyası [Ne] 3s1 olaraq yazıla bilər. Əslində, bu neon ilə eynidir, ancaq 3s orbitalında əlavə bir element var.
Keçid metallarının natamam doldurulmuş valentlik alt qabıqları ola bilər. Bu metallardakı valent elektronlarının dəqiq sayının müəyyən edilməsi, bu maddənin hüdudlarından kənarda olan kvant nəzəriyyəsi prinsiplərini əhatə edir.
Dövri cədvəllərin ölkədən ölkəyə fərqli olduğunu unutmayın, buna görə qarışıqlığın qarşısını almaq üçün düzgün olanı istifadə etdiyinizə əmin olun.