Химийн урвалын үед элементийн атомуудад юу тохиолддог вэ? Элементүүдийн шинж чанарууд юу вэ? Эдгээр хоёр асуултад нэг хариулт өгч болно: шалтгаан нь атомын гадаад энергийн түвшний бүтцэд оршдог. Манай нийтлэлд бид металл ба металл бус атомын электрон бүтцийг авч үзэх ба гадна түвшний бүтэц болон элементүүдийн шинж чанаруудын хоорондын хамаарлыг олж мэдэх болно.
Электронуудын онцгой шинж чанарууд
Хоёр ба түүнээс дээш урвалжийн молекулуудын хооронд химийн урвал явагдах үед атомын электрон бүрхүүлийн бүтцэд өөрчлөлт орж, цөм нь өөрчлөгдөөгүй хэвээр үлдэнэ. Эхлээд цөмөөс хамгийн алслагдсан атомын түвшинд байрлах электронуудын шинж чанаруудтай танилцъя. Сөрөг цэнэгтэй бөөмс нь цөм болон бие биенээсээ тодорхой зайд давхаргад байрладаг. Цөмийн эргэн тойрон дахь электронууд хамгийн их байх боломжтой орон зайэлектрон орбитал гэж нэрлэдэг. Сөрөг цэнэгтэй электрон үүлний 90 орчим хувь нь конденсацитай байдаг. Атом дахь электрон өөрөө хоёрдмол шинж чанарыг харуулдаг бөгөөд нэгэн зэрэг бөөмс болон долгион хэлбэрээр ажиллах боломжтой.
Атомын электрон бүрхүүлийг дүүргэх дүрэм
Бөөмсүүдийн байрлах энергийн түвшний тоо нь тухайн элементийн байрлах үеийн тоотой тэнцүү байна. Цахим найрлага нь юуг харуулж байна вэ? Жижиг, том хугацааны үндсэн дэд бүлгүүдийн s ба p-элементүүдийн гадаад энергийн түвшний электронуудын тоо бүлгийн тоотой тохирч байгаа нь тогтоогдсон. Жишээлбэл, хоёр давхаргатай эхний бүлгийн литийн атомууд гаднах бүрхүүлд нэг электронтой байдаг. Хүхрийн атом нь хамгийн сүүлийн энергийн түвшинд зургаан электрон агуулдаг, учир нь элемент нь зургаа дахь бүлгийн үндсэн дэд бүлэгт байрладаг гэх мэт. Хэрэв бид d-элементүүдийн тухай ярьж байгаа бол тэдгээрийн хувьд дараах дүрэм бий: гадаад сөрөг бөөмсийн тоо нь 1 (хром ба зэсийн хувьд) эсвэл 2. Энэ нь атомын цөмийн цэнэг нэмэгдэхийн хэрээр эхлээд дотоод d-дэд давхарга дүүрч, гадаад энергийн түвшин өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаатай холбон тайлбарлаж байна.
Бага хугацааны элементүүдийн шинж чанар яагаад өөрчлөгддөг вэ?
Тогтмол системд 1, 2, 3, 7-р үеийг жижиг гэж үздэг. Идэвхтэй металлаас эхлээд идэвхгүй хий хүртэл цөмийн цэнэг нэмэгдэхийн хэрээр элементүүдийн шинж чанар жигд өөрчлөгддөг нь гадаад түвшний электронуудын тоо аажмаар нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм. Ийм үе дэх эхний элементүүд нь атомууд нь зөвхөн нэг буюу байдагцөмөөс амархан салж чадах хоёр электрон. Энэ тохиолдолд эерэг цэнэгтэй металлын ион үүснэ.
Хөнгөн цагаан эсвэл цайр зэрэг амфотер элементүүд нь гадаад энергийн түвшинг бага хэмжээний электроноор дүүргэдэг (цайрын хувьд 1, хөнгөн цагааны хувьд 3). Химийн урвалын нөхцлөөс хамааран тэдгээр нь метал ба металл бус шинж чанарыг хоёуланг нь харуулж чадна. Жижиг хугацааны металл бус элементүүд нь атомынхаа гаднах бүрхүүлд 4-7 сөрөг тоосонцор агуулж, бусад атомуудаас электронуудыг татдаг октет хүртэл төгсдөг. Жишээлбэл, хамгийн өндөр цахилгаан сөрөг индекс бүхий металл бус фтор нь сүүлчийн давхаргад 7 электронтой бөгөөд зөвхөн металаас төдийгүй идэвхтэй металл бус элементүүдээс: хүчилтөрөгч, хлор, азотоос нэг электрон авдаг. Нэг атомын молекулууд нь 8 электрон хүртэл бүрэн гүйцэд гадаад энергийн түвшинтэй инертийн хийтэй том үеүүдтэй адил жижиг үеүүд төгсдөг.
Их хугацааны атомын бүтцийн онцлог
4, 5, 6-р үетэй мөр ч гэсэн гаднах бүрхүүл нь зөвхөн нэг эсвэл хоёр электроныг багтаах боломжтой элементүүдээс бүрдэнэ. Өмнө дурьдсанчлан тэд эцсийн өмнөх давхаргын d- эсвэл f- дэд түвшинг электроноор дүүргэдэг. Ихэвчлэн эдгээр нь ердийн металлууд юм. Тэдний физик, химийн шинж чанар нь маш удаан өөрчлөгддөг. Сондгой эгнээ нь ийм элементүүдийг агуулдаг бөгөөд гадаад энергийн түвшинг дараах схемийн дагуу электроноор дүүргэдэг: металлууд - амфотер элемент - металл бус - инертийн хий. Түүний илрэлийг бид бүх жижиг хугацаанд аль хэдийн ажигласан. Жишээлбэл, сондгой цуврал 4 үе шатанд зэс нь металл, цайр нь амфотерен, дараа нь галлиас бром хүртэл металл бус шинж чанар сайжирдаг. Энэ үе нь атомууд нь бүрэн гүйцэд электрон бүрхүүлтэй криптоноор төгсдөг.
Элементүүдийг бүлэгт хуваахыг хэрхэн тайлбарлах вэ?
Бүлэг бүр - мөн тэдгээрийн найм нь хүснэгтийн богино хэлбэрээр байдаг бөгөөд үндсэн болон хоёрдогч гэж нэрлэгддэг дэд бүлгүүдэд хуваагддаг. Энэхүү ангилал нь элементийн атомуудын гадаад энергийн түвшинд электронуудын янз бүрийн байрлалыг тусгадаг. Үндсэн дэд бүлгийн элементүүд, жишээлбэл, лити, натри, кали, рубиди, цезий, сүүлчийн электрон нь s-дэд түвшинд байрладаг. Үндсэн дэд бүлгийн 7-р бүлгийн элементүүд (галоген) өөрсдийн p-дэд түвшний сөрөг хэсгүүдээр дүүргэдэг.
Хром, молибден, вольфрам зэрэг хоёрдогч дэд бүлгийн төлөөлөгчдийн хувьд d-дэд түвшнийг электроноор дүүргэх нь ердийн зүйл болно. Лантанид ба актинидын гэр бүлд багтдаг элементүүдийн хувьд сөрөг цэнэгийн хуримтлал нь эрчим хүчний төгсгөлийн түвшний f-дэд түвшинд явагддаг. Түүнчлэн, бүлгийн дугаар нь дүрэм ёсоор химийн холбоо үүсгэх чадвартай электронуудын тоотой давхцдаг.
Бид нийтлэлдээ химийн элементийн атомуудын гадаад энергийн түвшин ямар бүтэцтэй байдгийг олж мэдээд атом хоорондын харилцан үйлчлэлд гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлсон.
