- Представяне на атомно число
- Атомен брой и ред на елементите в периодичната таблица
- Електронна конфигурация
- Квантови числа
- Електронна конфигурационна схема
- пример
- Електронна конфигурация от въглерод и силиций
- Препратки
В атомен номер на химичен елемент показва броя на протоните, съдържащи се в атомното ядро на този елемент. В случай, че е бил неутрален атом, тогава атомното число ще съвпада с броя на електроните на споменатия елемент.
Както е известно, атомното ядро се състои от протони и неутрони. Протоните са положително заредени и тяхната стойност съвпада с абсолютната стойност на отрицателния заряд на електрона, който е 1.6 x 10 -19 кулона в единиците на Международната система.
Фигура 1. Схема на хелиев (He) атом. Броят на протоните е атомното число. Броят на неутроните плюс броя на протоните е масовото число. Източник: Wikimedia Commons.
Тъй като те са частици от атомното ядро, протоните и неутроните са известни като нуклони. Именно тези частици практически определят масата на атома, тъй като нуклоните са около две хиляди пъти по-масивни от електроните на атома. Поради тази причина броят на нуклеоните в един атом се нарича масово число.
Атомното число обаче е това, което определя химичния афинитет на атомните елементи, тъй като в неутралните атоми това число съвпада с броя на електроните.
Представяне на атомно число
В периодичната таблица символът X на химичен елемент е придружен от долната лява страна с числото Z, което представлява атомния номер на споменатия елемент, докато в горната лява част на химическия символ на елемента е посочено масовото число ДА СЕ.
Следващата фигура показва тази нотация:
Фигура 2. Атомно число Z на химичен елемент X и масово число A на химически елемент X, съгласно конвенцията, използвана в периодичната таблица. Източник: Wikimedia Commons.
И след това, таблица 1 показва някои примери за химични елементи със съответната им нотация и атомно и масово число:
маса 1
| елемент | нотация | Атомно число Z | Масово число А |
|---|---|---|---|
| водород | 1 1 H | един | един |
| въглероден | 12 6 С | 6 | 12 |
| кислород | 16 8 О | 8 | 16 |
| уран | 238 92 U | 92 | 238 |
Атомен брой и ред на елементите в периодичната таблица
Периодичната таблица на химичните елементи позволява последователното подреждане и във все по-голям ред на елементите според стойността на техния атомен номер.
Познати са най-малко 118 от тях, като се започне с водород до достигане на елемент 118, който е оганезон - преди се нарича ununoctium-, чийто химичен символ е Ог и масовият му брой е 294.
Първите 10 химически елемента с нарастващ ред в атомния брой са много по-познати. Така например имаме най-известното:
- Водород, H
- Хелий, Хе
- Литий, Ли
- Берилий, бе
- Бор, Б
- Въглерод, С
- Азот, N
- Кислород, О
- Флуор, F
- Неон, Не
Фигура 3. Опростена периодична таблица, показваща символите на химичните елементи и техния атомен номер. Източник: Pixabay
Електронна конфигурация
Атомното число показва броя на протоните в атомното ядро на химичен елемент и всеки протон, както казахме, има елементарен положителен заряд от 1,602 х 10 -19 ° С.
Ако атомът е неутрален, тогава броят на електроните с елементарен отрицателен заряд от -1.602 x10 -19 C трябва да е равен на атомното число. Така че, знаейки числовото положение на химичен елемент в периодичната таблица, е известен и неговият брой електрони.
В атома тези електрони заемат области, наречени орбитали, които зависят от енергията и ъгловия импулс на електрона. От своя страна, енергията и ъгълът на импулсите на електроните в атома се квантуват. Това означава, че те могат да приемат само някои дискретни стойности.
Сега орбиталите са населени с електрони от по-ниска до по-висока енергия, следвайки определени правила, които определят електронната конфигурация.
По този начин броят на електроните в най-отдалечените орбитали или нива на атом установява връзките, които той може да образува с други атоми, за да образува молекули. Това число зависи от електронната конфигурация и атомното число.
Квантови числа
Енергията на един електрон в атома се определя от неговото главно квантово число n, което може да приеме цели числа 1, 2, 3…
Ъгловият импулс на електрона в атома се определя от вторичното квантово число l (буква еле) и стойностите му зависят от n.
Например, при n = 2 вторичното квантово число приема стойностите от 0 до n-1, тоест: 0 и 1. По същия начин при n = 1, което е най-ниското ниво на енергия, вторичното квантово число l тя приема само стойността 0.
Вторичните квантови числа 0, 1, 2, 3 се редуват последователно с буквите s, p, d и f. S орбиталите са сферични, а p орбиталите лобулирани.
Има още две квантови числа:
- Магнитното квантово число ml, което приема стойностите от -l до + l през нула.
- Спиновото квантово число s, което приема само стойности + ½ и ½ и е характеристика на електрона.
Накрая съществува принципът на изключване на Паули, който гласи, че два електрона не могат да имат всичките четири еднакви квантови числа. Като следствие от този принцип, орбиталата може да има най-много два електрона с противоположен спин.
Електронна конфигурационна схема
Електронната конфигурационна диаграма се използва, за да се знае редът на попълване на електроните от орбиталите с най-ниска енергия до тези с най-висока енергия, след като атомният номер на химичен елемент е известен. Фигура 4 показва тази диаграма:
Фигура 4. Електронна конфигурация. Източник: Wikimedia Commons.
Идеята, очертана там, е следната: първото число указва главното квантово число, след това буквата обозначава вторичното квантово число и накрая числото на суперскрипта показва максималния брой електрони, възможни в тази орбитала.
пример
Електронна конфигурация от въглерод и силиций
Както е посочено по-горе, въглеродът има атомно число 6, което означава, че има 6 електрона, които са разпределени, както следва: 1s2 2s2 2p2. От своя страна, силицийът има атомно число 14 и неговите електрони се разпределят по този друг начин: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
И двата елемента се намират в една и съща колона на периодичната таблица, защото, въпреки че имат различни атомни числа, те имат една и съща електронна конфигурация в най-отдалечената орбитала.
Препратки
- Конър, Н. Какво е нуклеон - структура на атомния нуклеус - определение. Възстановено от: periodic-table.org.
- Народна среща на върха. Атомно число: какво е, как е представено. Възстановено от: cumbrepuebloscop20.org
- Lifeder. Какво представлява химическата периодичност? Възстановено от: lifeder.com
- Wikipedia. Електронна конфигурация. Възстановено от: es.wikipedia.com
- Wikipedia. Атомно число. Възстановено от: es.wikipedia.com