Apakah yang berlaku kepada atom unsur semasa tindak balas kimia? Apakah sifat unsur-unsur tersebut? Satu jawapan boleh diberikan kepada kedua-dua soalan ini: sebabnya terletak pada struktur tahap tenaga luaran atom. Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan struktur elektronik atom logam dan bukan logam dan mengetahui hubungan antara struktur aras luar dan sifat unsur.
Sifat istimewa elektron
Apabila tindak balas kimia berlaku antara molekul dua atau lebih reagen, perubahan berlaku dalam struktur kulit elektron atom, manakala nukleusnya kekal tidak berubah. Mula-mula, mari kita berkenalan dengan ciri-ciri elektron yang terletak pada tahap atom yang paling jauh dari nukleus. Zarah bercas negatif disusun dalam lapisan pada jarak tertentu dari nukleus dan antara satu sama lain. Ruang di sekeliling nukleus di mana elektron berkemungkinan besar ditemuidipanggil orbital elektron. Kira-kira 90% daripada awan elektron bercas negatif terkondensasi di dalamnya. Elektron itu sendiri dalam atom mempamerkan sifat dualiti, ia secara serentak boleh bertindak sebagai zarah dan sebagai gelombang.
Peraturan untuk mengisi kulit elektron atom
Bilangan tahap tenaga di mana zarah berada adalah sama dengan bilangan tempoh di mana unsur itu berada. Apakah yang ditunjukkan oleh komposisi elektronik? Ternyata bilangan elektron dalam tahap tenaga luar untuk s- dan p-elemen subkumpulan utama tempoh kecil dan besar sepadan dengan nombor kumpulan. Sebagai contoh, atom litium kumpulan pertama, yang mempunyai dua lapisan, mempunyai satu elektron di kulit luar. Atom sulfur mengandungi enam elektron pada tahap tenaga terakhir, kerana unsur itu terletak dalam subkumpulan utama kumpulan keenam, dll. Jika kita bercakap tentang unsur-d, maka peraturan berikut wujud untuk mereka: bilangan zarah negatif luaran ialah 1 (untuk kromium dan kuprum) atau 2. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa apabila cas nukleus atom meningkat, tahap-d dalaman terlebih dahulu diisi dan tahap tenaga luaran kekal tidak berubah.
Mengapakah sifat unsur kala kecil berubah?
Dalam sistem berkala, tempoh 1, 2, 3 dan 7 dianggap kecil. Perubahan lancar dalam sifat unsur apabila cas nuklear meningkat, bermula daripada logam aktif dan berakhir dengan gas lengai, dijelaskan oleh peningkatan beransur-ansur dalam bilangan elektron pada tahap luaran. Unsur pertama dalam tempoh tersebut ialah unsur yang atomnya hanya mempunyai satu ataudua elektron yang mudah putus dari nukleus. Dalam kes ini, ion logam bercas positif terbentuk.
Unsur amfoterik, seperti aluminium atau zink, mengisi tahap tenaga luarannya dengan sejumlah kecil elektron (1 untuk zink, 3 untuk aluminium). Bergantung kepada keadaan tindak balas kimia, mereka boleh mempamerkan kedua-dua sifat logam dan bukan logam. Unsur bukan logam tempoh kecil mengandungi daripada 4 hingga 7 zarah negatif pada kulit luar atomnya dan melengkapkannya kepada oktet, menarik elektron daripada atom lain. Sebagai contoh, bukan logam dengan indeks keelektronegatifan tertinggi - fluorin, mempunyai 7 elektron pada lapisan terakhir dan sentiasa mengambil satu elektron bukan sahaja daripada logam, tetapi juga daripada unsur bukan logam aktif: oksigen, klorin, nitrogen. Tempoh kecil berakhir, begitu juga tempoh besar, dengan gas lengai, yang molekul monatomiknya mempunyai tahap tenaga luar yang lengkap sepenuhnya sehingga 8 elektron.
Ciri-ciri struktur atom tempoh besar
Baris genap 4, 5, dan 6 tempoh terdiri daripada unsur yang kulit luarnya boleh memuatkan hanya satu atau dua elektron. Seperti yang kita katakan sebelum ini, mereka mengisi d- atau f- subperingkat lapisan kedua terakhir dengan elektron. Biasanya ini adalah logam biasa. Sifat fizikal dan kimia mereka berubah dengan sangat perlahan. Baris ganjil mengandungi unsur sedemikian, di mana tahap tenaga luaran diisi dengan elektron mengikut skema berikut: logam - unsur amfoterik - bukan logam - gas lengai. Kami telah memerhatikan manifestasinya dalam semua tempoh kecil. Sebagai contoh, dalam siri ganjil 4 tempoh, kuprum ialah logam, zink ialah amfoterena, kemudian daripada galium kepada bromin, sifat bukan logam dipertingkatkan. Tempoh itu berakhir dengan kripton, yang atom-atomnya mempunyai kulit elektron yang lengkap sepenuhnya.
Bagaimana untuk menerangkan pembahagian unsur kepada kumpulan?
Setiap kumpulan - dan terdapat lapan daripada mereka dalam bentuk pendek jadual, juga dibahagikan kepada subkumpulan, dipanggil utama dan sekunder. Pengelasan ini mencerminkan kedudukan elektron yang berbeza pada tahap tenaga luaran atom unsur. Ternyata unsur-unsur subkumpulan utama, sebagai contoh, litium, natrium, kalium, rubidium dan cesium, elektron terakhir terletak pada sublevel s. Unsur kumpulan 7 subkumpulan utama (halogen) mengisi subperingkat p mereka dengan zarah negatif.
Untuk wakil subkumpulan sekunder, seperti kromium, molibdenum, tungsten, pengisian d-sublevel dengan elektron adalah tipikal. Dan untuk unsur-unsur yang termasuk dalam keluarga lantanida dan aktinida, pengumpulan cas negatif berlaku pada subperingkat f bagi paras tenaga kedua terakhir. Selain itu, nombor kumpulan, sebagai peraturan, bertepatan dengan bilangan elektron yang mampu membentuk ikatan kimia.
Dalam artikel kami, kami mengetahui struktur tahap tenaga luaran atom unsur kimia, dan menentukan peranannya dalam interaksi interatomik.
