Ano ang nangyayari sa mga atomo ng mga elemento sa panahon ng mga reaksiyong kemikal? Ano ang mga katangian ng mga elemento? Ang isang sagot ay maaaring ibigay sa parehong mga tanong na ito: ang dahilan ay nakasalalay sa istraktura ng panlabas na antas ng enerhiya ng atom. Sa aming artikulo, isasaalang-alang namin ang elektronikong istraktura ng mga atom ng mga metal at di-metal at alamin ang kaugnayan sa pagitan ng istraktura ng panlabas na antas at mga katangian ng mga elemento.
Mga espesyal na katangian ng mga electron
Kapag naganap ang isang kemikal na reaksyon sa pagitan ng mga molekula ng dalawa o higit pang reagents, ang mga pagbabago ay nagaganap sa istruktura ng mga electron shell ng mga atomo, habang ang kanilang mga nuclei ay nananatiling hindi nagbabago. Una, kilalanin natin ang mga katangian ng mga electron na matatagpuan sa mga antas ng atom na pinakamalayo mula sa nucleus. Ang mga negatibong sisingilin na mga particle ay nakaayos sa mga layer sa isang tiyak na distansya mula sa nucleus at mula sa bawat isa. Ang espasyo sa paligid ng nucleus kung saan ang mga electron ay malamang na matagpuantinatawag na electron orbital. Humigit-kumulang 90% ng negatibong sisingilin na ulap ng elektron ay naka-condensed dito. Ang mismong electron sa atom ay nagpapakita ng pag-aari ng duality, maaari itong sabay na kumilos bilang isang particle at bilang isang wave.
Mga panuntunan para sa pagpuno ng electron shell ng isang atom
Ang bilang ng mga antas ng enerhiya kung saan matatagpuan ang mga particle ay katumbas ng bilang ng panahon kung saan matatagpuan ang elemento. Ano ang ipinahihiwatig ng elektronikong komposisyon? Ito ay lumabas na ang bilang ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya para sa s- at p-elemento ng mga pangunahing subgroup ng maliit at malalaking mga panahon ay tumutugma sa numero ng grupo. Halimbawa, ang mga lithium atom ng unang pangkat, na may dalawang layer, ay mayroong isang electron sa panlabas na shell. Ang mga atomo ng sulfur ay naglalaman ng anim na electron sa huling antas ng enerhiya, dahil ang elemento ay matatagpuan sa pangunahing subgroup ng ikaanim na pangkat, atbp. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga d-elemento, kung gayon ang sumusunod na panuntunan ay umiiral para sa kanila: ang bilang ng mga panlabas na negatibong particle ay 1 (para sa chromium at tanso) o 2. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na habang tumataas ang singil ng nucleus ng mga atom, ang panloob na d-sublevel ay unang pinupunan at ang mga panlabas na antas ng enerhiya ay nananatiling hindi nagbabago.
Bakit nagbabago ang mga katangian ng mga elemento ng maliliit na panahon?
Sa periodic system, ang mga yugto 1, 2, 3 at 7 ay itinuturing na maliit. Ang isang maayos na pagbabago sa mga katangian ng mga elemento habang tumataas ang mga singil ng nuklear, simula sa mga aktibong metal at nagtatapos sa mga inert na gas, ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng unti-unting pagtaas ng bilang ng mga electron sa panlabas na antas. Ang mga unang elemento sa gayong mga panahon ay yaong ang mga atomo ay may isa lamang odalawang electron na madaling humiwalay sa nucleus. Sa kasong ito, nabubuo ang positively charged na metal ion.
Ang mga amphoteric na elemento, gaya ng aluminum o zinc, ay pinupuno ang kanilang mga panlabas na antas ng enerhiya ng kaunting electron (1 para sa zinc, 3 para sa aluminum). Depende sa mga kondisyon ng kemikal na reaksyon, maaari nilang ipakita ang parehong mga katangian ng mga metal at di-metal. Ang mga di-metal na elemento ng maliliit na panahon ay naglalaman ng 4 hanggang 7 negatibong particle sa mga panlabas na shell ng kanilang mga atomo at kumpletuhin ito sa isang octet, na umaakit ng mga electron mula sa iba pang mga atomo. Halimbawa, ang isang non-metal na may pinakamataas na electronegativity index - fluorine, ay may 7 electron sa huling layer at palaging kumukuha ng isang electron hindi lamang mula sa mga metal, kundi pati na rin mula sa mga aktibong non-metallic na elemento: oxygen, chlorine, nitrogen. Nagtatapos ang maliliit na yugto, pati na rin ang malalaking yugto, na may mga inert na gas, na ang mga molekulang monatomic ay may mga panlabas na antas ng enerhiya na ganap na nakumpleto hanggang 8 electron.
Mga tampok ng istruktura ng mga atom na may malalaking yugto
Kahit na ang mga hilera ng 4, 5, at 6 na yugto ay binubuo ng mga elemento na ang mga panlabas na shell ay maaari lamang humawak ng isa o dalawang electron. Tulad ng sinabi namin kanina, pinupuno nila ang d- o f- sublevel ng penultimate layer ng mga electron. Kadalasan ang mga ito ay karaniwang mga metal. Ang kanilang pisikal at kemikal na mga katangian ay nagbabago nang napakabagal. Ang mga kakaibang hilera ay naglalaman ng mga naturang elemento, kung saan ang mga panlabas na antas ng enerhiya ay puno ng mga electron ayon sa sumusunod na pamamaraan: mga metal - amphoteric element - non-metal - inert gas. Naobserbahan na natin ang pagpapakita nito sa lahat ng maliliit na panahon. Halimbawa, sa isang kakaibang serye ng 4 na panahon, ang tanso ay isang metal, ang zinc ay isang amphoterene, pagkatapos ay mula sa gallium hanggang bromine, ang mga di-metal na katangian ay pinahusay. Ang panahon ay nagtatapos sa krypton, ang mga atomo nito ay may ganap na kumpletong electron shell.
Paano ipaliwanag ang paghahati ng mga elemento sa mga pangkat?
Ang bawat pangkat - at mayroong walo sa kanila sa maikling anyo ng talahanayan, ay nahahati din sa mga subgroup, na tinatawag na pangunahin at pangalawa. Ang pag-uuri na ito ay sumasalamin sa iba't ibang mga posisyon ng mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya ng mga atomo ng mga elemento. Ito ay lumabas na ang mga elemento ng pangunahing mga subgroup, halimbawa, lithium, sodium, potassium, rubidium at cesium, ang huling electron ay matatagpuan sa s-sublevel. Pinupuno ng mga elemento ng pangkat 7 ng pangunahing subgroup (halogens) ang kanilang p-sublevel ng mga negatibong particle.
Para sa mga kinatawan ng pangalawang subgroup, tulad ng chromium, molybdenum, tungsten, ang pagpuno sa d-sublevel ng mga electron ay magiging tipikal. At para sa mga elementong kasama sa mga pamilya ng lanthanides at actinides, ang akumulasyon ng mga negatibong singil ay nangyayari sa f-sublevel ng penultimate na antas ng enerhiya. Bukod dito, ang numero ng pangkat, bilang panuntunan, ay tumutugma sa bilang ng mga electron na may kakayahang bumuo ng mga kemikal na bono.
Sa aming artikulo, nalaman namin kung anong istraktura mayroon ang mga antas ng panlabas na enerhiya ng mga atom ng mga elemento ng kemikal, at natukoy ang papel ng mga ito sa interatomic na pakikipag-ugnayan.
