8.1: Електронні точкові діаграми

Last updated
Save as PDF

Page ID: 19607

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Як ми показуємо електрони в атомах?

Схеми містять багато корисної інформації в компактному форматі. Про що нам говорить діаграма вище? Футбольна гра на схемі вище описує склад кожного гравця в команді і описує, як вони будуть рухатися, коли м'яч замикається. Діаграми електронів дають аналогічну інформацію про те, де знаходяться ті чи інші електрони. Ми можемо позначити ці електрони і вказати, що з ними відбувається, коли елемент реагує.

Електронні точкові діаграми

Нагадаємо, що валентні електрони атома - це електрони, розташовані на найвищому зайнятому основному енергетичному рівні. Валентні електрони в першу чергу відповідають за хімічні властивості елементів. Кількість валентних електронів можна легко визначити по електронній конфігурації. Кілька прикладів з елементів другого періоду наведено в таблиці нижче.

Таблиця\(\PageIndex{1}\):

Елемент	Конфігурація електрона	Кількість валентних електронів
літію	\(1s^2 \: 2s^1\)	1
берилію	\(1s^2 \: 2s^2\)	2
азоту	\(1s^2 \: 2s^2 \: 2p^3\)	5
неонові	\(1s^2 \: 2s^2 \: 2p^6\)	8

У кожному випадку валентні електрони - це ті, що знаходяться на другому основному енергетичному рівні. Коли один проходить зліва направо через період, кількість валентних електронів збільшується на одиницю. У\(s\) блоці елементи групи 1 мають один валентний електрон, тоді як елементи групи 2 мають два валентних електрона. У\(p\) блоці кількість валентних електронів дорівнює номеру групи мінус десять. Група 13 має три валентні електрони, група 14 має чотири, і так далі... вгору через групу 18 з вісімкою. Вісім валентних електронів, повний зовнішній\(s\) і\(p\) підрівень, надають благородним газам особливу стійкість.

При дослідженні хімічного зв'язку необхідно відстежувати валентні електрони кожного атома. Електронні точкові діаграми - це діаграми, на яких валентні електрони атома показані у вигляді точок, розподілених навколо символу елемента. Атом берилію з двома валентними електронами має електронну точкову діаграму нижче:

Малюнок\(\PageIndex{2}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))

Оскільки електрони відштовхують один одного, точки для даного атома розподіляються рівномірно навколо символу, перш ніж вони будуть спарені. У таблиці нижче наведені електронні точкові діаграми за весь другий період.

Таблиця\(\PageIndex{2}\): Електронні точкові діаграми для елементів другого періоду

Електронні точкові діаграми для елементів другого періоду
Номер групи	Електронна точкова діаграма
1	Малюнок\(\PageIndex{3}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
2	Малюнок\(\PageIndex{4}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
13	Малюнок\(\PageIndex{5}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
14	Малюнок\(\PageIndex{6}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
15	Малюнок\(\PageIndex{7}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
16	Малюнок\(\PageIndex{8}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
17	Малюнок\(\PageIndex{9}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))
18	Малюнок\(\PageIndex{10}\) (Кредит: Джой Шен; Джерело: CK-12 Foundation; Ліцензія: CC BY-NC-SA 3.0 (відкривається в новому вікні))

Електронні точкові діаграми були б однаковими для кожного елемента в репрезентативних елементних групах. Більшість перехідних елементів мають два валентних електрона, хоча деякі з незвичайними електронними конфігураціями мають лише один.

Резюме

Електронні точкові діаграми показують валентні електрони для атома.
Точкові діаграми однакові для кожного елемента в репрезентативних елементних групах.

Рецензія

За що в першу чергу відповідають валентні електрони?
Кальцій мав би таку ж електронну точкову структуру, як і який елемент зображений в таблиці?
Який символ елемента, який мав би таку ж електронну точкову структуру, як вуглець?
Чи очікуєте ви, що елементи групи 18 матимуть таку ж електронну точкову діаграму, що і неон?