Kuidas leida valentselektroone: 12 sammu (piltidega)

Sisukord:

Kuidas leida valentselektroone: 12 sammu (piltidega)
Kuidas leida valentselektroone: 12 sammu (piltidega)

Video: Kuidas leida valentselektroone: 12 sammu (piltidega)

Video: Kuidas leida valentselektroone: 12 sammu (piltidega)
Video: Kuidas ma valisin odava, kuid hea pöördemomendi mutrivõtme. Milline on hetkede ulatus? 2024, Märts
Anonim

Keemias on valentselektronid elektronid, mis asuvad elemendi kõige välisemas elektronkihis. Teadmine, kuidas leida valentselektronide arvu konkreetses aatomis, on keemikute jaoks oluline oskus, sest see teave määrab kindlaks, milliseid keemilisi sidemeid see võib moodustada ja seega ka elemendi reaktsioonivõime. Õnneks on elemendi valentselektronide leidmiseks vaja vaid elementide standardset perioodilist tabelit.

Sammud

Osa 1: Valentselektronide leidmine perioodilise tabeli abil

Mitte-üleminekumetallid

Leidke Valentsi elektronid 1. samm
Leidke Valentsi elektronid 1. samm

Samm 1. Leidke elementide perioodiline tabel

See on värvikoodiga tabel, mis koosneb paljudest erinevatest ruutudest ja milles on loetletud kõik inimkonnale teadaolevad keemilised elemendid. Perioodiline tabel näitab palju teavet elementide kohta - kasutame osa sellest teabest valentselektronide arvu määramiseks aatomis, mida uurime. Tavaliselt leiate need keemiaõpikute kaanest. Internetis on saadaval ka suurepärane interaktiivne laud.

Leidke Valence Electronsi samm 2
Leidke Valence Electronsi samm 2

Samm 2. Märgistage iga veeru elementide perioodilisustabelis 1 kuni 18

Üldiselt on perioodilisustabelis kõigil vertikaalse veeru elementidel sama arv valentselektroneid. Kui teie perioodilisustabelis pole juba iga veergu nummerdatud, andke igale numbrile, mis algab 1 -ga vasakpoolse otsa ja 18 -ga parempoolse otsa jaoks. Teaduslikus mõttes nimetatakse neid veerge elemendiks "rühmad".

Näiteks kui me töötaksime perioodilise tabeliga, kus rühmad pole nummerdatud, siis kirjutaksime 1 vesiniku (H) kohal, 2 berülliumi (Be) kohal ja nii edasi, kuni kirjutame 18 kohal heeliumi kohal (He)

Leidke Valence Electronsi samm 3
Leidke Valence Electronsi samm 3

Samm 3. Leidke oma element laualt

Nüüd leidke tabelilt element, mille valentselektronid soovite leida. Seda saate teha selle keemilise sümboli (igas kastis olevad tähed), selle aatomnumbri (iga kasti vasakus ülanurgas olev number) või mõne muu laual oleva teabe abil.

  • Näiteks otsigem valentselektronid väga levinud elemendi jaoks: süsinik (C).

    Selle elemendi aatomnumber on 6. See asub rühma 14. ülaosas. Järgmises etapis leiame selle valentselektronid.

  • Selles alajaotises ignoreerime üleminekumetalle, mis on rühmade 3 kuni 12 valmistatud ristkülikukujulise ploki elemendid. Need elemendid on teistest pisut erinevad, nii et selle alajao sammud võitsid " t nendega tööd teha. Vaadake, kuidas nendega toime tulla allolevas alajaotises.
Leidke Valence Electronsi samm 4
Leidke Valence Electronsi samm 4

Samm 4. Valentselektronide arvu määramiseks kasutage rühmanumbreid

Üleminekuvälise metalli rühma numbrit saab kasutada valentselektronite arvu leidmiseks selle elemendi aatomis. The üks grupi numbri koht on valentselektronide arv nende elementide aatomis. Teisisõnu:

  • Rühm 1: 1 valentselektron
  • Rühm 2: 2 valentselektroni
  • Rühm 13: 3 valentselektroni
  • Rühm 14: 4 valentselektroni
  • Rühm 15: 5 valentselektroni
  • Rühm 16: 6 valentselektroni
  • Rühm 17: 7 valentselektroni
  • Rühm 18: 8 valentselektroni (välja arvatud heelium, milles on 2)
  • Meie näites, kuna süsinik on rühmas 14, võime öelda, et ühel süsiniku aatomil on neli valentselektroni.

Üleminekumetallid

Leidke Valence Electronsi samm 5
Leidke Valence Electronsi samm 5

Samm 1. Leidke element rühmadest 3 kuni 12

Nagu eespool märgitud, nimetatakse rühmade 3 kuni 12 elemente "siirdemetallideks" ja need käituvad valentselektronide osas teistest elementidest erinevalt. Selles jaotises selgitame, kuidas teatud määral ei ole sageli võimalik nendele aatomitele valentselektroone määrata.

  • Näiteks valime tantaali (Ta), elemendi 73. Järgnevatel sammudel leiame selle valentselektronid (või vähemalt proovime seda teha).
  • Pange tähele, et siirdemetallide hulka kuuluvad lantaniid- ja aktiniidiseeriad (mida nimetatakse ka "haruldaste muldmetallideks") - kaks elemendirida, mis tavaliselt asetatakse ülejäänud tabeli alla ja mis algavad lantaani ja aktiiniumiga. Kõik need elemendid kuuluvad rühm 3 perioodilisustabelist.
Leidke Valence Electronsi samm 6
Leidke Valence Electronsi samm 6

Samm 2. Mõista, et siirdemetallidel pole "traditsioonilisi" valentselektroneid

Mõistmaks, miks siirdemetallid tegelikult "ei tööta" nagu ülejäänud perioodiline tabel, tuleb veidi selgitada, kuidas elektronid aatomites käituvad. Vaadake allpool kiiret läbikäimist või jätke see samm vastuste leidmiseks vahele.

  • Kui aatomile lisatakse elektronid, sorteeritakse need erinevatesse "orbitaalidesse" - põhimõtteliselt erinevatesse piirkondadesse tuuma ümber, kuhu elektronid kogunevad. Üldiselt on valentselektronid välimise kesta elektronid - teisisõnu, viimased lisatud elektronid.
  • Siin selgitamiseks veidi liiga keerulistel põhjustel, kui siirdemetalli välimisele d -kestale lisatakse elektronid (sellest lähemalt allpool), kipuvad esimesed kesta sattunud elektronid käituma nagu tavalised valentselektronid, kuid pärast seda nad ei tee ja teiste orbitaalkihtide elektronid toimivad mõnikord hoopis valentselektronidena. See tähendab, et aatomil võib olla mitu valentselektroni, sõltuvalt sellest, kuidas seda töödeldakse.
Leidke Valence Electronsi samm 7
Leidke Valence Electronsi samm 7

Samm 3. Määrake valentselektronide arv grupi arvu alusel

Taaskord võib uuritava elemendi rühma number teile öelda selle valentselektronid. Siirdemetallide puhul pole aga mustrit, mida saaksite järgida - rühma number vastab tavaliselt valentselektronide võimaliku arvu vahemikule. Need on:

  • Rühm 3: 3 valentselektroni
  • Rühm 4: 2 kuni 4 valentselektroni
  • Rühm 5: 2 kuni 5 valentselektroni
  • Rühm 6: 2 kuni 6 valentselektroni
  • Rühm 7: 2 kuni 7 valentselektroni
  • Rühm 8: 2 või 3 valentselektroni
  • Rühm 9: 2 või 3 valentselektroni
  • Rühm 10: 2 või 3 valentselektroni
  • Rühm 11: 1 või 2 valentselektroni
  • Rühm 12: 2 valentselektroni
  • Meie näites, kuna tantaal kuulub 5. rühma, võime öelda, et sellel on vahe kaks ja viis valentselektroni, olenevalt olukorrast.

Osa 2 /2: Elektronkonfiguratsiooniga valentselektronide leidmine

Leidke Valence Electronsi samm 8
Leidke Valence Electronsi samm 8

Samm 1. Õppige elektronkonfiguratsiooni lugema

Teine viis elemendi valentselektronide leidmiseks on midagi, mida nimetatakse elektronide konfiguratsiooniks. Esmapilgul võivad need tunduda keerulised, kuid need on lihtsalt viis kujutada aatomi elektronide orbitaale tähtede ja numbritega ning need on lihtsad, kui teate, mida vaatate.

  • Vaatame elemendi naatriumi (Na) konfiguratsiooni näiteid:

    1s22s22p63s1
  • Pange tähele, et see elektronide konfiguratsioon on lihtsalt korduv string, mis läheb järgmiselt:

    (number) (täht)(tõstetud number)(number) (täht)(tõstetud number)
  • …ja nii edasi. The (number) (täht) tükk on elektronorbiidi ja (tõstetud number) on elektronide arv sellel orbitaalil - see on kõik!
  • Nii et meie näite puhul ütleksime, et naatriumis on 2 elektroni 1s orbitaalis pluss 2 elektroni 2s orbitaalis pluss 6 elektroni 2p orbitaalis pluss 1 elektron 3s orbitaalil.

    See on kokku 11 elektroni - naatrium on element number 11, seega on see mõttekas.

  • Pidage meeles, et igal alamkestal on teatud elektronide maht. Nende elektronide mahutavus on järgmine:

    • s: 2 elektroni maht
    • p: 6 elektroni maht
    • d: 10 elektroni maht
    • f: 14 elektroni maht
Leidke Valence Electronsi samm 9
Leidke Valence Electronsi samm 9

Samm 2. Leidke uuritava elemendi elektronide konfiguratsioon

Kui teate elemendi elektronide konfiguratsiooni, on selle valentselektronide arvu leidmine üsna lihtne (välja arvatud muidugi siirdemetallide puhul.) Kui teile antakse konfiguratsioon algusest peale, võite järgmise sammu juurde liikuda. Kui peate selle ise leidma, vaadake allpool:

  • Uurige täielikku elektronide konfiguratsiooni oganessoni (Og) elemendi 118 jaoks, mis on perioodilise tabeli viimane element. Sellel on mis tahes elemendist kõige rohkem elektrone, nii et selle elektronkonfiguratsioon näitab kõiki võimalusi, mida teistes elementides võib esineda:

    1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
  • Nüüd, kui see on olemas, peate teise aatomi elektronkonfiguratsiooni leidmiseks tegema ainult selle mustri täitmise algusest kuni elektronide tühjenemiseni. See on lihtsam kui tundub. Näiteks kui tahame teha kloori (Cl), elemendi 17, millel on 17 elektroni, orbiididiagrammi, teeksime seda järgmiselt:

    1s22s22p63s23p5
  • Pange tähele, et elektronide arv annab kokku 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Teil on vaja muuta numbrit ainult viimasel orbitaalil - ülejäänud on samad, kuna enne viimast on orbitaalid täielikult täis.
  • Lisateavet elektronide konfiguratsioonide kohta leiate ka sellest artiklist.
Leidke Valence Electronsi samm 10
Leidke Valence Electronsi samm 10

Samm 3. Määrake elektronid orbitaalkestadele okteti reegli abil

Kui aatomile lisatakse elektronid, jagunevad nad erinevatesse orbitaalidesse vastavalt ülaltoodud järjekorrale - kaks esimest lähevad 1s orbitaalile, kaks pärast seda 2s orbitaalile, kuus pärast seda 2p orbitaalile ja nii edasi. Kui me tegeleme aatomitega väljaspool siirdemetalle, siis ütleme, et need orbitaalid moodustavad tuuma ümber "orbitaalkestad", kusjuures iga järgnev kest on kaugemal kui varem. Lisaks esimesele kestale, mis mahutab ainult kaks elektroni, võib igal kestal olla kaheksa elektroni (välja arvatud siirdemetallidega tegelemisel.) Seda nimetatakse Okteti reegel.

  • Oletame näiteks, et vaatame elementi Boor (B). Kuna selle aatomnumber on viis, teame, et sellel on viis elektroni ja selle elektronide konfiguratsioon näeb välja selline: 1s22s22p1. Kuna esimesel orbitaalkestal on ainult kaks elektroni, teame, et booril on kaks kesta: üks kahe 1s elektroniga ja teine 2s ja 2p orbitaalide kolme elektroniga.
  • Teise näitena selline element nagu kloor (1s22s22p63s23p5) on kolm orbitaalkesta: üks kahe 1s elektroniga, teine kahe 2s elektroniga ja kuus 2p elektroni ning teine kahe 3s elektroni ja viie 3p elektroniga.
Leidke Valence Electronsi samm 11
Leidke Valence Electronsi samm 11

Samm 4. Leidke äärmise kesta elektronide arv

Nüüd, kui teate oma elemendi elektronkestasid, on valentselektronite leidmine lihtne: kasutage lihtsalt äärmise kesta elektronide arvu. Kui väliskest on täis (teisisõnu, kui sellel on kaheksa elektroni või esimese kesta puhul kaks), on element inertne ega reageeri teiste elementidega kergesti. Kuid jällegi ei järgi asjad neid siirdemetallide eeskirju.

Näiteks kui töötame booriga, kuna teises kestas on kolm elektroni, võime öelda, et booril on kolm valentselektronid.

Leidke Valentsi elektronid 12. samm
Leidke Valentsi elektronid 12. samm

Samm 5. Kasutage orbiidikoore otseteedena tabeli ridu

Perioodilise tabeli horisontaalseid ridu nimetatakse elemendiks "perioodid". Alates tabeli ülaosast vastab iga periood perioodide aatomite elektronkihtide arvule. Saate seda kasutada otseteena, et määrata, kui palju valentselektroneid elemendil on - alustage elektronide loendamisel selle perioodi vasakust servast. Taaskord tahate selle meetodiga, mis hõlmab rühmi 3–12, siirdemetalle ignoreerida.

  • Näiteks teame, et seleenielemendil on neli orbitaalkesta, kuna see on neljandal perioodil. Kuna see on neljas periood vasakult kuues element (siirdemetalle ignoreerides), teame, et neljandal väliskestal on kuus elektroni ja seega on seleenil kuus valentselektroni.

Video - selle teenuse kasutamisel võidakse YouTube'iga jagada teatud teavet

Näpunäiteid

  • Pange tähele, et elektronide konfiguratsioone saab kirjutada omamoodi lühikirjas, kasutades väärisgaase (elemente rühmas 18), et konfiguratsiooni alguses orbitaalide eest seista. Näiteks võib naatriumi elektronkonfiguratsiooni kirjutada [Ne] 3s1 - sisuliselt on see sama mis neoon, kuid 3s orbitaalis on veel üks elektron.
  • Siirdemetallidel võivad olla valentsed alamkoored, mis pole täielikult täidetud. Valentselektronide täpse arvu määramine siirdemetallides hõlmab kvantteooria põhimõtteid, mis jäävad käesoleva artikli reguleerimisalast välja.
  • Pange tähele, et perioodilised tabelid on riigiti erinevad. Segaduste vältimiseks kontrollige palun, kas kasutate õiget ja uuendatud seadet.
  • Kindlasti teate, millal valentselektronide leidmiseks viimasele orbitaalile liita või sellest lahutada.

Soovitan: