Моноатомни йони и суперпрофилни молекули
17 януари 2009 г., 5 минути време за четене
Цели:
Обърнете внимание на данните и ги реинвестирайте.
Определете правилото за байта и го проверете на примери (едноатомни йони и молекули).
Електронният облак: Електронна формула
Слоеве
За да интерпретираме някои експериментални наблюдения, ето един прост модел, предложен за „организацията“ на електроните в електронния облак: Всичко се случва така, сякаш електроните са разпределени на слоеве около ядрото.
Първият слой (най-близо до ядрото), обозначен с K, съдържа максимум 2 електрона.
Noted Вторият слой, отбелязан с L, съдържа максимум 8 електрона.
Noted Третият слой, отбелязан М, съдържа максимум 18 електрона.
○ За следващите слоеве това се усложнява, но не е в програмата.
В простите случаи, които ще проучим, когато атомът е в основно състояние (състояние на покой; минимална енергия), електроните запълват слоевете в реда.
Забележка: Относно моделите: представеният тук модел относно разпределението на електроните в слоеве е в голяма степен достатъчен за нас в гимназията, дори и да е далеч от представянето на реалността в детайлите. Може би ще имате възможност да изучавате по-сложни модели по време на обучението си.
Електронна формула
За да посочим броя на електроните, съдържащи се във всеки слой, използваме следната нотация, наречена електронна формула.
Пример: Азотен атом, чието ядро е 147N: 7 електрона, следователно електронна формула: K2 L5.
Упражнение 1: Дайте електронната формула на въглеродния атом, а след това тази на фосфора.
Въглерод = 126 C. Значи 6 протона или 6 електрона. K2 L4.
Фосфор = 3115 P. Значи 15 протона или 15 електрона. K2 L8 M5.
Правила за дует и байт
Експериментална находка
В природата един атом обикновено е нестабилен и следователно има тенденция да се стабилизира чрез трансформиране в йон или чрез свързване с други атоми, за да образува например молекула. Само атомите на благородния газ (He, Ne, Ar, Kr, ...) са много стабилни и нямат тази тенденция да се трансформират в йони или да образуват молекули.
Тази конкретна стабилност на атомите, съставляващи благородните газове, е свързана с електронната конфигурация на външния слой на тези атоми: това е, което ще проучим сега.
Упражнение 2: Дайте електронната формула на атомите от семейството на благородните газове:
Ar атом: K2L8M8.
Атом Kr: K2L8M8N8.
Голямата стабилност на атомите на благородния газ е свързана с конкретния брой електрони, които те имат във външния слой, т.е.
○ 2 електрона е „дует“ от електрони за хелиевия атом He.
○ 8 електрона или един „октет“ от електрони за останалите атоми на благородни газове: Ne, Ar, Kr.
Всички атоми се опитват да имитират благородни газове или редки газове, като се уверят, че държат само 8 електрона на външната обвивка или 2.
Правилото за байт (и дует)
Опитът показва, че за разлика от атомите на благородните газове, другите атоми в образуваните от тях образувания (йони, молекули) са склонни да приемат същата външна електронна конфигурация като атомите на благородните газове. След това можем да заявим следното правило.