Transcript l - Webnode
Розподіл електронів в атомі. Основні принципи розміщення електронів на електронних оболонках. Бесіда Як рухається електрон в атомі? Яку особливість має електрон під час руху? Дайте визначення електронній хмарі. Дайте визначення орбіталі. Що називають електронною оболонкою? Які енергетичні підрівні є на першому, другому та третьому енергетичних рівнях? 7. Скільки орбіталей утворюють кожний з відомих вам енергетичних підрівнів? 8. Зобразіть структуру орбіталей в атомі для перших трьох енергетичних рівнів. 9. Чим розрізняються s-орбіталі першого і другого енергетичних рівнів? Що в них спільного? 10. Як ви вважаєте, за рахунок яких взаємодій електрони притягуються до ядра і відштовхуються один від одного? 11. Як ви уявляєте собі розташування один відносно одного s-орбіталі та трьох p-орбіталей в атомі? Зобразіть його на малюнку, за початок координат прийміть центр атомного ядра. 12. Як ви вважаєте, чи однакова кількість електронів може міститься на різних енергетичних рівнях? 1. 2. 3. 4. 5. 6. Принцип заборони Паулі: На одній орбіталі можуть перебувати не більше двох електронів, причому їх спіни мають бути антипаралельними. – вільна (вакантна або незаповнена) орбіталь; – орбіталь, що містить один електрон – неспарений; – заповнена орбіталь, що містить два електрони з протилежними спінами — спарені або електрона пара. Принцип найменшої енергії: Електрони займають енергетичні рівні послідовно, за порядком збільшення їхньої енергії. Спочатку «заселяється» перший енергетичний рівень, потім — другий, третій тощо. Гідроген В електронній оболонці атомів Гідрогену є тільки один електрон, що розташований на першому енергетичному рівні на єдиній s-орбіталі: Електронна конфігурація Гідрогену: 1s1 Гелій Порядковий номер Гелію — 2, отже в його електронній оболонці міститься два електрони. Згідно з принципом Паулі, на одній орбіталі ці електрони мають мати антипаралельні спіни: Літій Містить три електрони (порядковий номер — 3). Серед різних орбіталей s-орбіталі мають найменшу енергію, отже єдиний електрон другого енергетичного шару буде розташований на s-орбіталі, а р-орбіталі в даному випадку залишаються вільними: Берилій Наступний електрон також має обрати ту саму орбіталь. До тих пір поки не заповниться поточний підрівень, наступний заповнюватися не починає. В атомі Берилію (порядковий номер — 4) повністю заповнюється s-підрівень, утворюючи електронну пару, а р-підрівень знову залишається вільним: Бор Тільки якщо s-орбіталь заповнена, то електрони починають розташовуватися на р-орбіталях. В атомі Бора (порядковий номер — 5) на р-орбіталі вже з’являється один електрон: Карбон Правило Хунда: У межах одного енергетичного підрівня електрони розташовуються таким чином, щоб число неспарених електронів було максимальним. Згідно із цим правилом, в електронній оболонці атома Карбону існує два неспарені електрони: Оксиген Тільки якщо на р-підрівні має розташуватися більше трьох електронів, то «зайвий» електрон утворює електронну пару з іншим електроном, що вже розташований на цьому підрівні: Неон В атомі Неону, таким чином, другий енергетичний підрівень повністю заповнюється електронами: Натрій Електронні оболонки інших атомів періодів заповнюються по таких самих правилах. Так, в атомів першого елемента третього періоду — Натрію — починає заповнюватися третій енергетичний рівень: Аргон В атомах останнього елемента третього періоду — Аргону — додається ще сім електронів і стають повністю зайнятими s- і р-орбіталі: Калій В атомах першого елемента четвертого періоду — Калію — останній електрон розташовується на 4s-підрівні: Скандій І тільки після того, як 4s-підрівень заповниться, починає заповнюватися 3d-підрівень. Так, в атомах Скандію останній електрон буде розташований на 3d-орбіталях: Енергія електронних підрівнів (n + l): n — це номер енергетичного рівня, де розміщені орбіталі, l — це число, що відповідає енергетичному підрівню (типу орбіталі). Так, s-орбіталям відповідає число l = 0, p-орбіталям — l = 1, d-орбіталям — l = 2, f-орбіталям l = 3. Згідно з правилом Клечковського, підрівні заповнюються електронами у порядку збільшення їх суми (n + l), а якщо для двох підрівнів ця сума однакова, то заповнюється той підрівень, що розташований на ближчому до ядра електронному шарі. Для 4s-підрівня: (n + l) = 4+ 0 = 4, для 3d-підрівня (n + l) = 3+2 = 5. Принципи заповнення електронних орбіталей. Назва Формулювання Застосування Принцип Паулі Атом не може містити два електрони з однаковими значеннями всіх чотирьох квантових чисел. Наслідок: на одній орбіталі не може перебувати більше двох електронів N = 2n2 (число електронів на рівні); максимальне число електронів на підрівнях: s = 2 ; p = 6 ; d = 10 ; f = 14 Принцип найменшої енергії Найбільш стійкому стану електрона в атомі відповідає найменша енергія Електрон займає атомну орбіталь з найменшою енергією Правило Хунда Сумарне спінове число електронів певного підрівня повинно бути максимальним Указує порядок заповнення рівноцінних атомних орбіталей Правильно Неправильно Правило Клечковського Енергетичні підрівні заповнюються за збільшенням суми n + l Вказує послідовність заповнення підрівнів: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6 p7s5f6d