Skvělý způsob, jak napsat konfiguraci, je zkusit z toho vytvořit píseň. Zápis konfigurace elektronu pro prvek je skvělý způsob, jak se podívat na distribuci elektronů v atomu. V závislosti na prvku může být velmi dlouhý. Z tohoto důvodu vyvinuli vědci zkrácenou notaci, která zahrnuje použití vzácného plynu k reprezentaci elektronů, které nejsou valenčními elektrony. To zjednodušuje konfiguraci elektronů a usnadňuje pochopení chemie prvku.
Kroky
Část 1 ze 2: Zápis normální elektronové konfigurace prvku
Krok 1. Identifikujte počet elektronů přítomných v prvku
Atomové číslo prvku vám řekne počet protonů, které má. Protože prvky v neutrálním stavu mají stejný počet protonů a elektronů, můžete také použít atomové číslo jako počet elektronů, které daný prvek má. Atomové číslo, které lze nalézt v periodické tabulce, je číslo zapsané přímo nad symbolem prvku.
Například symbolem sodíku je Na. Atomové číslo Na je 11
Krok 2. Vědět o elektronových obalech a energetických úrovních
První elektronový obal má pouze energetickou úroveň s, druhý elektronový obal má energetickou hladinu s i p. Třetí elektronový obal má energetickou úroveň s, p a d. Čtvrtý elektronový obal má energetickou úroveň s, p, d a f. Existují více než čtyři elektronové obaly, ale pro standardní kurz chemie budete obecně používat pouze první čtyři.
- Každá energetická hladina může obsahovat maximálně 2 elektrony.
- Každá úroveň energie p může pojmout maximálně 6 elektronů.
- Každá úroveň energie d může pojmout maximálně 10 elektronů.
- Každá úroveň energie f může obsahovat maximálně 14 elektronů.
Krok 3. Naučte se pravidla pro elektronové plnění
Podle Aufbauova principu musíte přidat elektrony na nejnižší energetické hladiny, než bude možné přidat elektron na vyšší energetickou úroveň. Každá energetická hladina může mít více suborbitálů, ale každý suborbitál může pojmout maximálně dva elektrony v daném okamžiku. Energetická hladina s má jeden suborbitál, p má 3 suborbitály, d má 5 suborbitálů a f má 7 suborbitálů.
Energetická hladina d má o něco vyšší energii než energetická hladina s nižšího elektronového obalu, takže vyšší energetická hladina s se zaplní před nižší energetickou hladinou d. Pro zápis konfigurace elektronů to znamená, že to bude vypadat takto: 1 s22 s22 str63 s23p64 s23d10.
Krok 4. Pomocí diagonální konfigurační tabulky zapište konfigurace elektronů
Nejjednodušší způsob, jak si zapamatovat, jak se elektrony plní, je použít konfigurační tabulku. Zde napíšete každou skořápku a energetické hladiny v ní. Nakreslete diagonální čáry od pravého horního rohu do levého dolního rohu každého řádku. Konfigurační graf vypadá takto:
-
1 s
2 s 2 str
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7 s 7 s
- Například: Elektronová konfigurace sodíku (11 elektronů) je 1 s22 s22 str63 s1.
Krok 5. Rozpoznejte, jaký bude poslední orbitál každé konfigurace
Pohledem na periodickou tabulku můžete určit, jaká bude poslední subshell a energetická úroveň konfigurace elektronů. Nejprve určete, do kterého bloku prvek spadá (s, p, d nebo f). Potom spočítejte, ve kterém řádku se prvek nachází. Nakonec spočítejte, ve kterém sloupci se prvek nachází.
- Například sodík je v bloku s, takže poslední orbitál jeho elektronové konfigurace bude s. Je ve třetím řádku a prvním sloupci, proto poslední orbitál je 3 s1. Toto je dobrý způsob, jak znovu zkontrolovat svou konečnou odpověď.
- U orbitálu d je toto pravidlo trochu jiné. První řada prvků d-bloku začíná ve čtvrtém řádku, ale od čísla řádku musíte odečíst 1, protože úrovně s jsou nižší energie než úrovně d. Například vanad končí 3d3.
- Dalším způsobem, jak zkontrolovat svou práci, je sečíst všechny horní indexy dohromady. Měly by se rovnat počtu elektronů v prvku. Pokud máte příliš málo nebo příliš mnoho elektronů, budete se muset podívat na svou práci a zkusit to znovu.
Část 2 ze 2: Zápis konfigurace vzácných plynových elektronů
Krok 1. Pochopte konfiguraci elektronů na vzácný plyn
Konfigurace elektronů vzácných plynných plynů je typem zkratky k zapsání úplné elektronové konfigurace prvku. Zkratka vzácného plynu se používá ke shrnutí elektronové konfigurace prvku a zároveň poskytuje nejrelevantnější informace o valenčních elektronech tohoto prvku.
- Vzácný plyn je nahrazen, aby reprezentoval všechny elektrony, které nejsou valenčními elektrony.
- Vzácnými plyny jsou helium, neon, argon, krypton, xenon a radon a nacházejí se v posledním sloupci periodické tabulky.
Krok 2. Identifikujte vzácný plyn v období před vaším živlem
Perioda prvku je vodorovný řádek, ve kterém se prvek nachází. Pokud je prvek ve čtvrtém řádku periodické tabulky, je v období čtyři. Vzácný plyn, který použijete, se bude nacházet ve třetím období. Níže je uveden seznam vzácných plynů a jejich období:
- 1: Hélium
- 2: Neon
- 3: Argon
- 4: Krypton
- 5: Xenon
- 6: Radon
- Například sodík je ve třetím období. Pro konfiguraci vzácných plynů použijeme neon, protože je v období 2.
Krok 3. Nahraďte vzácný plyn stejným počtem elektronů, jaký má vzácný plyn
Další krok lze provést několika způsoby. Můžete fyzicky zapsat elektronovou konfiguraci pro vzácný plyn a poté nahradit stejnou konfiguraci ve svém prvku zájmu. Alternativou je odebrat stejný počet elektronů, které má vzácný plyn, z prvku, pro který píšete konfiguraci.
- Například sodík má 11 elektronů a neon má 10 elektronů.
- Plná elektronová konfigurace pro sodík je 1 s2 s222 str63 s1 a neon je 1 s2 s222 str6. Jak vidíte, sodík má 3 s1 že neon nemá, proto konfigurace vzácných plynů pro sodík bude [Ne] 3s1.
- Alternativně můžete počítat horní indexy energetických úrovní, dokud se nedostanete k deseti. Odstraňte tyto energetické hladiny a nechte to, co zbylo. Při použití neonu k zápisu elektronové konfigurace pro sodík vám zbude jeden elektron: [Ne] 3 s1.