Jak najít elektrony Valence: 12 kroků (s obrázky)

Obsah:

Jak najít elektrony Valence: 12 kroků (s obrázky)
Jak najít elektrony Valence: 12 kroků (s obrázky)

Video: Jak najít elektrony Valence: 12 kroků (s obrázky)

Video: Jak najít elektrony Valence: 12 kroků (s obrázky)
Video: TOP 5 JAK NEPOHOŘET U PRACOVNÍHO POHOVORU 2024, Březen
Anonim

V chemii jsou valenční elektrony elektrony, které se nacházejí v nejvzdálenějším elektronovém obalu prvku. Vědět, jak zjistit počet valenčních elektronů v konkrétním atomu, je pro chemiky důležitá dovednost, protože tyto informace určují druhy chemických vazeb, které může tvořit, a tedy reaktivitu prvku. Naštěstí k nalezení valenčních elektronů prvku potřebujete standardní periodickou tabulku prvků.

Kroky

Část 1 ze 2: Hledání valenčních elektronů s periodickou tabulkou

Nepřechodné kovy

Najděte Valence Electrons Krok 1
Najděte Valence Electrons Krok 1

Krok 1. Najděte periodickou tabulku prvků

Toto je barevně rozlišená tabulka složená z mnoha různých čtverců, která uvádí všechny chemické prvky známé lidstvu. Periodická tabulka odhaluje spoustu informací o prvcích - některé z těchto informací použijeme ke stanovení počtu valenčních elektronů v atomu, který zkoumáme. Obvykle je najdete na obálce učebnic chemie. K dispozici je zde také vynikající interaktivní tabulka online.

Najděte Valence Electrons Krok 2
Najděte Valence Electrons Krok 2

Krok 2. Označte každý sloupec v periodické tabulce prvků od 1 do 18

Obecně platí, že v periodické tabulce budou mít všechny prvky v jednom svislém sloupci stejný počet valenčních elektronů. Pokud vaše periodická tabulka již nemá každý sloupec očíslovaný, dejte každému číslo začínající 1 pro zcela levý konec a 18 pro zcela pravý konec. Vědecky se těmto sloupcům říká prvek "skupiny."

Pokud bychom například pracovali s periodickou tabulkou, kde skupiny nejsou očíslovány, napsali bychom 1 nad vodík (H), 2 nad beryllium (Be) atd., Dokud nepíšeme 18 nad hélium (He)

Najděte Valence Electrons Krok 3
Najděte Valence Electrons Krok 3

Krok 3. Najděte svůj prvek na stole

Nyní najděte na stole prvek, pro který chcete najít valenční elektrony. Můžete to udělat pomocí jeho chemického symbolu (písmena v každém poli), jeho atomového čísla (číslo v levém horním rohu každého pole) nebo jakékoli jiné informace, kterou máte k dispozici na stole.

  • Pojďme například najít valenční elektrony pro velmi běžný prvek: uhlík (C).

    Tento prvek má atomové číslo 6. Nachází se v horní části skupiny 14. V dalším kroku najdeme jeho valenční elektrony.

  • V tomto podsekci budeme ignorovat Přechodné kovy, což jsou prvky v bloku ve tvaru obdélníku vytvořeného skupinami 3 až 12. Tyto prvky se trochu liší od ostatních, takže kroky v této podsekci zvítězily ' nepracuji na nich. Podívejte se, jak se s nimi vypořádat v níže uvedeném podsekci.
Najděte Valence Electrons Krok 4
Najděte Valence Electrons Krok 4

Krok 4. Pomocí čísel skupin určete počet valenčních elektronů

Skupinové číslo nepřechodného kovu lze použít k nalezení počtu valenčních elektronů v atomu tohoto prvku. The jedno místo čísla skupiny je počet valenčních elektronů v atomu těchto prvků. Jinými slovy:

  • Skupina 1: 1 valenční elektron
  • Skupina 2: 2 valenční elektrony
  • Skupina 13: 3 valenční elektrony
  • Skupina 14: 4 valenční elektrony
  • Skupina 15: 5 valenčních elektronů
  • Skupina 16: 6 valenčních elektronů
  • Skupina 17: 7 valenčních elektronů
  • Skupina 18: 8 valenčních elektronů (kromě helia, které má 2)
  • V našem případě, protože uhlík je ve skupině 14, můžeme říci, že jeden atom uhlíku má čtyři valenční elektrony.

Přechodové kovy

Najděte Valence Electrons Krok 5
Najděte Valence Electrons Krok 5

Krok 1. Najděte prvek ze skupin 3 až 12

Jak bylo uvedeno výše, prvky ve skupinách 3 až 12 se nazývají „přechodové kovy“a pokud jde o valenční elektrony, chovají se jinak než ostatní prvky. V této části vysvětlíme, jak do určité míry často není možné těmto atomům přiřadit valenční elektrony.

  • Pro účely například vybereme tantal (Ta), prvek 73. V následujících několika krocích najdeme jeho valenční elektrony (nebo se o to alespoň pokusíme.)
  • Přechodné kovy zahrnují řadu lanthanoidů a aktinidů (nazývané také „kovy vzácných zemin“) - dvě řady prvků, které jsou obvykle umístěny pod zbytkem tabulky, začínající lanthanem a aktiniem. Všechny tyto prvky patří skupina 3 periodické tabulky.
Najděte Valence Electrons Krok 6
Najděte Valence Electrons Krok 6

Krok 2. Pochopte, že přechodové kovy nemají „tradiční“valenční elektrony

Pochopení toho, proč přechodové kovy ve skutečnosti „nefungují“jako zbytek periodické tabulky, vyžaduje malé vysvětlení toho, jak se elektrony chovají v atomech. Rychlý přehled naleznete níže nebo tento krok přeskočte, abyste získali odpovědi.

  • Jak jsou elektrony přidávány k atomu, jsou tříděny do různých „orbitálů“- v zásadě různých oblastí kolem jádra, ve kterém se elektrony shromažďují. Obecně jsou valenční elektrony elektrony v nejvzdálenějším obalu - jinými slovy, poslední přidané elektrony.
  • Z důvodů, které jsou zde příliš složité na vysvětlení, když jsou elektrony přidány do nejvzdálenějšího pláště přechodového kovu (více o tom níže), první elektrony, které jdou do obalu, mají tendenci se chovat jako normální valenční elektrony, ale po že ne, a elektrony z jiných orbitálních vrstev někdy místo toho fungují jako valenční elektrony. To znamená, že atom může mít více čísel valenčních elektronů v závislosti na tom, jak je manipulováno.
Najděte Valence Electrons Krok 7
Najděte Valence Electrons Krok 7

Krok 3. Určete počet valenčních elektronů na základě čísla skupiny

Skupinové číslo prvku, který zkoumáte, vám opět může prozradit jeho valenční elektrony. U přechodných kovů však neexistuje vzorec, který byste mohli sledovat - číslo skupiny obvykle odpovídá rozsahu možných počtů valenčních elektronů. Tyto jsou:

  • Skupina 3: 3 valenční elektrony
  • Skupina 4: 2 až 4 valenční elektrony
  • Skupina 5: 2 až 5 valenčních elektronů
  • Skupina 6: 2 až 6 valenčních elektronů
  • Skupina 7: 2 až 7 valenčních elektronů
  • Skupina 8: 2 nebo 3 valenční elektrony
  • Skupina 9: 2 nebo 3 valenční elektrony
  • Skupina 10: 2 nebo 3 valenční elektrony
  • Skupina 11: 1 nebo 2 valenční elektrony
  • Skupina 12: 2 valenční elektrony
  • V našem příkladu, protože Tantal je ve skupině 5, můžeme říci, že má mezi dva a pět valenčních elektronů, podle situace.

Část 2 ze 2: Hledání valenčních elektronů s elektronovou konfigurací

Najděte Valence Electrons Krok 8
Najděte Valence Electrons Krok 8

Krok 1. Naučte se číst konfiguraci elektronů

Dalším způsobem, jak najít valenční elektrony prvku, je něco, čemu se říká elektronová konfigurace. Zpočátku to může vypadat složitě, ale je to jen způsob, jak reprezentovat elektronové orbitaly v atomu písmeny a čísly, a jsou snadné, když víte, na co se díváte.

  • Podívejme se na příklad konfigurace prvku sodíku (Na):

    1 s22 s22 str63 s1
  • Všimněte si, že tato konfigurace elektronů je jen opakující se řetězec, který vypadá takto:

    (číslo) (písmeno)(zvýšené číslo)(číslo) (písmeno)(zvýšené číslo)
  • …a tak dále. The (číslo) (písmeno) chunk je název elektronového orbitálu a (zvýšené číslo) je počet elektronů v tomto orbitálu - to je ono!
  • Pro náš příklad bychom tedy řekli, že sodík má 2 elektrony v orbitálu 1 s Plus 2 elektrony v orbitálu 2s Plus 6 elektronů v orbitálu 2p Plus 1 elektron na orbitálu 3 s.

    To je celkem 11 elektronů - sodík je prvek číslo 11, takže to dává smysl.

  • Mějte na paměti, že každý subshell má určitou elektronovou kapacitu. Jejich elektronové kapacity jsou následující:

    • s: 2 elektronová kapacita
    • p: kapacita 6 elektronů
    • d: kapacita 10 elektronů
    • f: kapacita elektronů 14
Najděte Valence Electrons, krok 9
Najděte Valence Electrons, krok 9

Krok 2. Najděte elektronovou konfiguraci pro zkoumaný prvek

Jakmile znáte konfiguraci elektronů prvku, je nalezení jeho počtu valenčních elektronů poměrně jednoduché (samozřejmě kromě přechodných kovů.) Pokud jste konfiguraci dostali od začátku, můžete přeskočit na další krok. Pokud to musíte najít sami, podívejte se níže:

  • Prozkoumejte úplnou konfiguraci elektronů pro oganesson (Og), prvek 118, který je posledním prvkem v periodické tabulce. Má nejvíce elektronů ze všech prvků, takže jeho konfigurace elektronů ukazuje všechny možnosti, se kterými se můžete setkat v jiných prvcích:

    1 s22 s22 str63 s23p64 s23d104 str65 s24d105 str66 s24f145 d106 str67 s25f146d107 str6
  • Nyní, když to máte, vše, co musíte udělat, abyste našli konfiguraci elektronů jiného atomu, je vyplňovat tento vzorec od začátku, dokud vám nedojdou elektrony. Je to jednodušší, než to zní. Pokud bychom například chtěli vytvořit orbitální diagram pro chlor (Cl), prvek 17, který má 17 elektronů, udělali bychom to takto:

    1 s22 s22 str63 s23p5
  • Všimněte si, že počet elektronů se sčítá až 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Stačí změnit číslo v konečném orbitálu - zbytek je stejný, protože orbitaly před konečným jsou zcela plné.
  • Další informace o elektronových konfiguracích najdete také v tomto článku.
Najděte Valence Electrons Krok 10
Najděte Valence Electrons Krok 10

Krok 3. Přiřaďte elektrony orbitálním granátům pomocí pravidla Octet

Jak jsou k atomu přidávány elektrony, spadají do různých orbitálů podle výše uvedeného pořadí - první dva jdou do orbitálu 1 s, dva poté přejdou do orbitálu 2 s, šest poté přejde do orbitálu 2 p a již brzy. Když máme co do činění s atomy mimo přechodové kovy, říkáme, že tyto orbitaly vytvářejí kolem jádra „orbitální skořápky“, přičemž každý následující obal je dále než ty předchozí. Kromě úplně prvního obalu, který pojme pouze dva elektrony, může mít každý obal osm elektronů (kromě případů, kdy jde o přechodné kovy.) Tomu se říká Pravidlo oktetu.

  • Řekněme například, že se díváme na prvek Boron (B). Protože jeho atomové číslo je pět, víme, že má pět elektronů a jeho konfigurace elektronů vypadá takto: 1 s22 s22 str1. Protože první orbitální obal má pouze dva elektrony, víme, že Boron má dva pláště: jeden se dvěma 1s elektrony a jeden se třemi elektrony z orbitálů 2s a 2p.
  • Jako další příklad lze uvést prvek jako chlor (1 s22 s22 str63 s23p5) bude mít tři orbitální obaly: jeden se dvěma 1s elektrony, jeden se dvěma 2s elektrony a šesti 2p elektrony a jeden se dvěma 3s elektrony a pěti 3p elektrony.
Najděte Valence Electrons Krok 11
Najděte Valence Electrons Krok 11

Krok 4. Najděte počet elektronů v nejvzdálenějším obalu

Nyní, když znáte elektronové obaly vašeho prvku, je nalezení valenčních elektronů snadné: stačí použít počet elektronů v nejvzdálenějším obalu. Pokud je vnější obal plný (jinými slovy, pokud má osm elektronů nebo u prvního obalu dva), je prvek inertní a nebude snadno reagovat s jinými prvky. Opět však platí, že věci tato pravidla pro přechodové kovy zcela nedodržují.

Pokud například pracujeme s Boronem, protože ve druhém obalu jsou tři elektrony, můžeme říci, že Boron má tři valenční elektrony.

Najděte Valence Electrons Krok 12
Najděte Valence Electrons Krok 12

Krok 5. Použijte řádky tabulky jako zkratky orbitálních skořepin

Vodorovné řádky periodické tabulky se nazývají prvky „tečky“. Počínaje od vrcholu tabulky, každé období odpovídá počtu elektronových obalů, které atomy v daném období vlastní. Můžete to použít jako zkratku k určení, kolik valenčních elektronů má prvek - při počítání elektronů stačí začít z levé strany jeho periody. U této metody, která zahrnuje skupiny 3-12, budete opět chtít ignorovat přechodové kovy.

  • Například víme, že prvek selen má čtyři orbitální skořápky, protože je ve čtvrtém období. Protože se jedná o šestý prvek zleva ve čtvrtém období (ignorování přechodových kovů), víme, že vnější čtvrtý obal má šest elektronů, a tedy že selen má šest valenčních elektronů.

Video - Používáním této služby mohou být některé informace sdíleny s YouTube

Tipy

  • Všimněte si toho, že elektronové konfigurace mohou být psány jakousi zkratkou pomocí ušlechtilých plynů (prvky ve skupině 18), které stojí na orbitálech na začátku konfigurace. Například konfiguraci elektronů sodíku lze zapsat [Ne] 3s1 - v podstatě je to stejné jako neon, ale s jedním dalším elektronem na orbitálu 3s.
  • Přechodné kovy mohou mít valenční subshells, které nejsou zcela vyplněny. Stanovení přesného počtu valenčních elektronů v přechodových kovech zahrnuje principy kvantové teorie, které přesahují rámec tohoto článku.
  • Berte na vědomí, že periodické tabulky se v jednotlivých zemích liší. Abyste předešli nejasnostem, zkontrolujte prosím, zda používáte správný a aktualizovaný.
  • Ujistěte se, že víte, kdy přidat nebo odečíst od posledního orbitalu pro nalezení valenčních elektronů.

Doporučuje: