Hogyan lehet megtalálni a valenciaelektronokat: 12 lépés (képekkel)

Tartalomjegyzék:

Hogyan lehet megtalálni a valenciaelektronokat: 12 lépés (képekkel)
Hogyan lehet megtalálni a valenciaelektronokat: 12 lépés (képekkel)

Videó: Hogyan lehet megtalálni a valenciaelektronokat: 12 lépés (képekkel)

Videó: Hogyan lehet megtalálni a valenciaelektronokat: 12 lépés (képekkel)
Videó: Eckhart Tolle A felébredt cselekvés 3 módja (Domján László) 2024, Március
Anonim

A kémiában a vegyértékelektronok azok az elektronok, amelyek egy elem legkülső elektronhéjában helyezkednek el. Annak ismerete, hogy hogyan lehet megtalálni a vegyérték -elektronok számát egy adott atomban, fontos készség a kémikusok számára, mivel ez az információ határozza meg, hogy milyen kémiai kötéseket hozhat létre, és ezért az elem reakcióképességét. Szerencsére az elem valenciaelektronjainak megtalálásához csak az elemek szabványos periodikus táblázata szükséges.

Lépések

Rész 1 /2: Valenciaelektronok keresése periódusos rendszerrel

Nem átmeneti fémek

Keresse meg a Valence elektronokat 1. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 1. lépés

1. lépés. Keresse meg az elemek periodikus táblázatát

Ez egy színkóddal ellátott táblázat, amely sok különböző négyzetből áll, és felsorolja az emberiség által ismert összes kémiai elemet. A periódusos rendszer sok információt tár fel az elemekről - ezen információk egy részét felhasználjuk a valenciaelektronok számának meghatározásához az általunk vizsgált atomban. Ezeket általában a kémia tankönyvek borítóján belül találja. Az interneten kiváló interaktív asztal is elérhető.

Keresse meg a Valence elektronokat 2. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 2. lépés

2. lépés Címkézze fel az egyes oszlopokat az 1 és 18 közötti elemek periodikus táblázatában

Általánosságban elmondható, hogy egy periodikus táblázatban egyetlen függőleges oszlop minden eleme azonos számú vegyértékelektronnal rendelkezik. Ha a periódusos rendszerben még nincsenek minden oszlop számozva, akkor mindegyiknek adjon meg egy számot, amely 1 -el kezdődik a bal szélső, és 18 -al a jobb szélső végén. Tudományos értelemben ezeket az oszlopokat elemnek nevezik "csoportok".

Például, ha egy periódusos rendszerrel dolgoznánk, ahol a csoportok nincsenek számozva, akkor 1 -et írunk hidrogén (H) fölé, 2 -t berillium (Be) fölé, és így tovább, amíg 18 -at nem írunk hélium fölé (He)

Keresse meg a Valence elektronokat 3. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 3. lépés

3. lépés. Keresse meg az elemet az asztalon

Most keresse meg az asztalon azt az elemet, amelyhez a vegyérték -elektronokat szeretné megtalálni. Ezt megteheti a kémiai szimbólummal (az egyes dobozok betűivel), az atomszámával (az egyes dobozok bal felső sarkában található számmal) vagy az asztalon rendelkezésre álló egyéb információkkal.

  • Például keressük a vegyérték -elektronokat egy nagyon gyakori elemhez: szén (C).

    Ennek az elemnek az atomszáma 6. A 14. csoport tetején található. A következő lépésben megtaláljuk a vegyértékelektronjait.

  • Ebben az alfejezetben figyelmen kívül hagyjuk az átmeneti fémeket, amelyek a 3–12. Csoport által készített téglalap alakú blokk elemei. Ezek az elemek kissé eltérnek a többitől, ezért az alfejezet lépései nyertek” t dolgozni rajtuk. Nézze meg, hogyan kell ezeket kezelni az alábbi alfejezetben.
Keresse meg a Valence elektronokat 4. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 4. lépés

4. lépés: A csoportszámok segítségével határozza meg a vegyérték -elektronok számát

Egy nem átmenő fém csoportszáma felhasználható az adott vegyület atomjában lévő vegyérték-elektronok számának megállapítására. Az a csoport számának egyik helye a vegyértékelektronok száma ezen elemek atomjában. Más szavakkal:

  • 1. csoport: 1 vegyértékű elektron
  • 2. csoport: 2 vegyértékű elektron
  • 13. csoport: 3 vegyértékű elektron
  • 14. csoport: 4 vegyértékű elektron
  • 15. csoport: 5 vegyértékű elektron
  • 16. csoport: 6 vegyértékű elektron
  • 17. csoport: 7 vegyértékű elektron
  • 18. csoport: 8 vegyértékű elektron (kivéve a héliumot, amelyben 2 van)
  • Példánkban, mivel a szén a 14. csoportba tartozik, azt mondhatjuk, hogy egy szénatom rendelkezik négy vegyértékű elektron.

Átmeneti fémek

Keresse meg a Valence elektronokat 5. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 5. lépés

1. lépés. Keressen egy elemet a 3-12. Csoportból

Amint fentebb említettük, a 3-12. Csoportba tartozó elemeket "átmenetifémeknek" nevezik, és másképpen viselkednek, mint a többi elem, amikor a vegyérték -elektronokról van szó. Ebben a részben elmagyarázzuk, hogy bizonyos mértékig gyakran nem lehet valenciaelektronokat rendelni ezekhez az atomokhoz.

  • Például válasszuk a tantált (Ta), 73. elemet. A következő néhány lépésben megtaláljuk a vegyérték -elektronjait (vagy legalábbis megpróbáljuk.)
  • Vegye figyelembe, hogy az átmeneti fémek közé tartozik a lantanid és aktinid sorozat (más néven "ritkaföldfémek") - az a két elemsor, amelyek általában a táblázat többi része alatt helyezkednek el, és amelyek lantánnal és aktiniummal kezdődnek. Ezek az elemek mind hozzátartoznak 3. csoport a periódusos rendszerből.
Keresse meg a Valence elektronokat 6. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 6. lépés

2. lépés. Értsd meg, hogy az átmeneti fémek nem rendelkeznek "hagyományos" vegyértékű elektronokkal

Annak megértéséhez, hogy az átmeneti fémek miért nem "működnek", mint a periódusos rendszer többi része, szükség van egy kis magyarázatra arról, hogyan viselkednek az elektronok az atomokban. Lásd alább a gyors áttekintést, vagy ugorja át ezt a lépést, hogy közvetlenül a válaszokhoz jusson.

  • Amint elektronokat adnak az atomhoz, különböző "pályákra" rendezik őket - alapvetően különböző területekre az atommag körül, amelyben az elektronok összegyűlnek. Általában a vegyérték -elektronok a legkülső héj elektronjai - más szóval, az utolsó hozzáadott elektronok.
  • A magyarázathoz kissé túl bonyolult okokból, amikor elektronokat adunk egy átmeneti fém legkülső d héjához (erről bővebben alább), az első elektronok, amelyek a héjba kerülnek, általában normális vegyértékű elektronokként viselkednek, de ezt nem teszik meg, és más pálya -rétegek elektronjai néha vegyérték -elektronként működnek. Ez azt jelenti, hogy egy atomnak több vegyértékű elektronja is lehet, attól függően, hogy hogyan kezelik.
Keresse meg a Valence elektronokat 7. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 7. lépés

3. lépés: A csoportszám alapján határozza meg a vegyértékelektronok számát

Ismételten, a vizsgált elem csoportszáma meg tudja mondani annak vegyértékelektronjait. Az átmeneti fémek esetében azonban nincs követhető minta - a csoportszám általában a valenciaelektronok lehetséges számainak tartományának felel meg. Ezek:

  • 3. csoport: 3 vegyértékű elektron
  • 4. csoport: 2–4 vegyértékű elektron
  • 5. csoport: 2–5 vegyértékű elektron
  • 6. csoport: 2-6 vegyértékű elektron
  • 7. csoport: 2–7 vegyértékű elektron
  • 8. csoport: 2 vagy 3 vegyértékű elektron
  • 9. csoport: 2 vagy 3 vegyértékű elektron
  • 10. csoport: 2 vagy 3 vegyértékű elektron
  • 11. csoport: 1 vagy 2 vegyértékű elektron
  • 12. csoport: 2 vegyértékű elektron
  • Példánkban, mivel a Tantalum az 5. csoportba tartozik, azt mondhatjuk, hogy van közöttük két és öt vegyértékű elektron, a helyzettől függően.

Rész 2/2: Valenciaelektronok keresése elektronkonfigurációval

Keresse meg a Valence elektronokat 8. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 8. lépés

1. lépés. Ismerje meg az elektronkonfiguráció olvasását

Az elem valenciaelektronjainak megtalálásának másik módja az elektronkonfiguráció. Ezek elsőre bonyolultnak tűnhetnek, de csak egy módja annak, hogy betűkkel és számokkal ábrázolják az atom elektron elektronpályáit, és egyszerűek, ha már tudja, mit néz.

  • Nézzünk egy példa konfigurációt a nátrium (Na) elemre:

    1s22s22p63s1
  • Vegye figyelembe, hogy ez az elektronkonfiguráció csak egy ismétlődő karakterlánc, amely így néz ki:

    (szám) (betű)(emelt szám)(szám) (betű)(emelt szám)
  • …stb. Az (szám) (betű) darab az elektronpálya neve és a (emelt szám) az elektronok száma ezen a pályán - ennyi!
  • Tehát példánkban azt mondanánk, hogy a nátriumnak van 2 elektron az 1s pályán plusz 2 elektron a 2s pályán plusz 6 elektron a 2p pályán plusz 1 elektron a 3s pályán.

    Ez összesen 11 elektron - a nátrium a 11 -es elem, tehát ennek van értelme.

  • Ne feledje, hogy minden alhéjnak van bizonyos elektronkapacitása. Elektronkapacitásuk a következő:

    • s: 2 elektron kapacitás
    • p: 6 elektron kapacitás
    • d: 10 elektron kapacitás
    • f: 14 elektron kapacitás
Keresse meg a Valence elektronokat 9. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 9. lépés

2. lépés Keresse meg a vizsgált elem elektronkonfigurációját

Ha ismeri az elemek elektronkonfigurációját, a valenciaelektronok számának megtalálása meglehetősen egyszerű (kivéve persze az átmeneti fémeket.) Ha a kezdetektől megadta a konfigurációt, ugorhat a következő lépésre. Ha magadnak kell megtalálnod, lásd alább:

  • Vizsgálja meg a teljes elektronkonfigurációt az oganesson (Og) 118 -as elemére, amely a periódusos rendszer utolsó eleme. Minden elemből a legtöbb elektronot tartalmazza, így elektronkonfigurációja megmutatja az összes lehetőséget, amellyel más elemekben találkozhat:

    1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
  • Most, hogy ez megvan, mindössze annyit kell tennie, hogy megtalálja egy másik atom elektronkonfigurációját, csak töltse ki ezt a mintát az elejétől, amíg el nem fogy az elektronja. Ez könnyebb, mint amilyennek hangzik. Például, ha a klór (Cl) 17 elemű pályájának diagramját szeretnénk elkészíteni, amely 17 elektronot tartalmaz, akkor ezt a következőképpen tegyük:

    1s22s22p63s23p5
  • Vegye figyelembe, hogy az elektronok száma összesen 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Csak a végső pályán kell megváltoztatnia a számot - a többi ugyanaz, mivel a végső előtti pályák teljesen megteltek..
  • Ha többet szeretne megtudni az elektronok konfigurációjáról, olvassa el ezt a cikket is.
Keresse meg a Valence elektronokat 10. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 10. lépés

3. lépés Rendeljen elektronokat az orbitális héjakhoz az oktett szabály segítségével

Miközben elektronokat adnak hozzá az atomhoz, a fentiek szerint sorra kerülnek különböző pályákra - az első kettő az 1 -es pályára, a kettő azután a 2 -es pályára, a hat azután a 2p -s pályára, és hamar. Amikor az átmeneti fémeken kívüli atomokkal van dolgunk, azt mondjuk, hogy ezek az orbitálok "orbitális héjakat" képeznek a mag körül, és minden egymást követő héj távolabb van, mint azelőtt. A legelső héjon kívül, amely csak két elektronot tud befogadni, minden héj nyolc elektronot tartalmazhat (kivéve, ha átmenetifémekkel foglalkozunk.) Ezt az ún. Oktett szabály.

  • Tegyük fel például, hogy a Boron (B) elemet nézzük. Mivel az atomszáma öt, tudjuk, hogy öt elektronja van, és elektronkonfigurációja így néz ki: 1s22s22p1. Mivel az első pályahéjnak csak két elektronja van, tudjuk, hogy a bórnak két héja van: az egyikben két 1s elektron, a másikban három elektron van a 2s és 2p pályákról.
  • Egy másik példa egy olyan elem, mint a klór (1s22s22p63s23p5) három pályahéja lesz: az egyikben két 1s elektron, a másikban 2s elektron és hat 2p elektron, a másikban két 3s elektron és öt 3p elektron.
Keresse meg a Valence elektronokat 11. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 11. lépés

4. lépés. Keresse meg az elektronok számát a legkülső héjban

Most, hogy ismeri elemének elektronhéjait, könnyű megtalálni a vegyértékű elektronokat: használja a legkülső héjban lévő elektronok számát. Ha a külső héj megtelt (más szóval, ha nyolc elektronja van, vagy az első héj esetében kettő), akkor az elem inert, és nem reagál könnyen más elemekkel. Ismétlem azonban, hogy a dolgok nem egészen követik ezeket az átmeneti fémekre vonatkozó szabályokat.

Például, ha a bórral dolgozunk, mivel a második héjban három elektron van, azt mondhatjuk, hogy a bórnak van három vegyérték elektronok.

Keresse meg a Valence elektronokat 12. lépés
Keresse meg a Valence elektronokat 12. lépés

5. lépés. Használja a táblázat sorait pályahéj -parancsikonként

A periódusos rendszer vízszintes sorait elemnek nevezzük "időszakok". A táblázat tetejétől kezdve minden periódus megfelel az adott időszak atomjainak elektronhéjainak számának. Ezt használhatja parancsikonként annak meghatározására, hogy hány elem vegyértékelektronja van - csak kezdje a periódus bal oldaláról, amikor elektronokat számlál. Ismét figyelmen kívül hagyja az átmeneti fémeket ezzel a módszerrel, amely magában foglalja a 3-12.

  • Például tudjuk, hogy a szelén elemnek négy keringési héja van, mert a negyedik periódusban van. Mivel ez a bal oldali hatodik elem a negyedik periódusban (figyelmen kívül hagyva az átmeneti fémeket), tudjuk, hogy a külső negyedik héj hat elektronot tartalmaz, és így a szelén hat vegyértékű elektron.

Videó - A szolgáltatás használatával bizonyos információk megoszthatók a YouTube -lal

Tippek

  • Ne feledje, hogy az elektronkonfigurációk egyfajta gyorsírással írhatók fel nemesgázok (a 18. csoport elemei) használatával, hogy a konfiguráció elején kiálljanak a pályákra. Például a nátrium elektronkonfigurációja [Ne] 3s1 -re írható - lényegében ugyanaz, mint a neoné, de még egy elektron van a 3s pályán.
  • Az átmeneti fémek vegyértékű részhéjakat tartalmazhatnak, amelyek nincsenek teljesen feltöltve. Az átmeneti fémek vegyérték -elektronjainak pontos számának meghatározása magában foglalja a kvantumelmélet elveit, amelyek kívül esnek e cikk keretein.
  • Vegye figyelembe, hogy az időszakos táblázatok országonként eltérőek. Ezért kérjük, ellenőrizze, hogy a helyes, frissítettet használja -e a félreértések elkerülése érdekében.
  • Feltétlenül tudja, mikor kell hozzáadni vagy kivonni az utolsó pályát a valenciaelektronok megtalálásához.

Ajánlott: