Перший спосіб. Електрони легко можна розподілити по подуровням виходячи з деяких правил. По-перше потрібна кольорова таблиця. Уявімо кожен елемент як один новий електрон, Кожен період - це відповідний рівень, sp-електрони завжди в своєму періоді, d-електрони на рівень нижче (3 d-електрони в гостях у 4-му періоді), f-електрони на 2 рівня нижче . Просто беремо таблицю і читаємо виходячи з кольору елемента, у s, p- елементів номер рівня відповідає номеру періоду, якщо доходимо до d-елемента пишемо рівень на один менше, ніж номер періоду, в якому цей елемент знаходиться (якщо елемент в 4-м періоді, отже, 3 d). Також чинимо і з f-елементом, тільки рівень вказуємо менше ніж номер періоду на 2 значення (якщо елемент в 6-му періоді, отже, 4 f).
Другий спосіб. Потрібно відобразити всі підрівні у вигляді однієї клітини, і рівні розташувати один під одним симетрично підрівень під подуровнем. У кожному осередку написати максимальну кількість електронів даного підрівня. І останнім етапом нанизати підрівні по діагоналі (від верхнього куточка до нижнього) стрілою. Зчитувати підрівні зверху вниз в сторону кінчика стріли, до кількості електронів потрібного атома.
Майстер клас на тему: «Порядок заповнення електронами енергетичних рівнів атомів».
Мета заняття: Розглянути варіанти швидшої форми запису короткої електронної конфігурації атома.
Залежно від того, який підрівень в атомі заповнюється в останню чергу, всі хімічні елементи діляться на 4 електронних сімейства: s-, p-, d-, f-елементи. Елементи, у атомів яких в останню чергу заповнюється s-підрівень зовнішнього рівня, називаються s-елементами. У s-елементів валентними є s-електрони зовнішнього енергетичного рівня. У р-елементів останнім заповнюється р-підрівень зовнішнього рівня. У них валентні електрони розташовані на p- і s-підрівні зовнішнього рівня. У d-елементів в останню чергу заповнюється d-підрівень предвнешнего рівня і валентними є s-електрони зовнішнього і d-електрони предвнешнего енергетичного рівнів. У f-елементів останнім заповнюється f-підрівень третього зовні енергетичного рівня.
Електронна конфігурація атома може бути зображена також у вигляді схем розміщення електронів в квантових комірках, які є графічним зображенням атомної орбіталі. У кожній квантової осередку може бути не більше двох електронів з протилежно спрямованими спинами ↑ ↓. Порядок розміщення електронів в межах одного підрівня визначається правилом Хунда: в межах підрівня електрони розміщуються так, щоб їх сумарний спін був максимальним. Іншими словами, орбіталі даного підрівня заповнюються спочатку по одному електрону з однаковими спинами, а потім по другому електрону з протилежними спинами.
Для запису електронної конфігурації атома можна застосувати кілька способів.
Для обраного елемента по його місцю розташування в періодичній таблиці хімічних елементів Д. І. Менделєєва можна записати матрицю будови електронної оболонки атома, яка відповідає певному періоду.
Наприклад. елемент йод: 127 53 I 1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f
По таблиці, послідовно переходячи від елемента до елементу, можна заповнити матрицю в відповідно до порядкового номера елемента і порядком заповнення підрівнів:
127 53 I 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 0 5s 2 5p 5 5d 0 5f 0
Але, підрівні заповнюються в послідовності s-f-d-p, і при використанні даного способу ми не спостерігаємо по черзі в заповненні електронних оболонок.
Можна розглянути порядок заповнення рівнів і підрівнів електронами, використовуючи поняття основного принципу - принципу найменшої запасу енергії: найбільш стійко стан атома, при якому його електрони мають найменшу енергію.
Тобто грунтуючись на Заборону Паулі, Правилах хунди і Клечковского
Заборона Паулі. в атомі не може бути двох електронів, чотири квантових числа яких однакові (тобто кожна атомна орбіталь не може бути заповнена більш ніж двома електронами, причому з антипаралельними спинами.)
Правила Гунда. електрони розташовуються на однакових орбиталях таким чином, щоб сумарна спіновий число їх було максимальним, тобто найбільш стійкого стану атома відповідає максимально можливе число неспарених електронів з однаковими спинами.
Правила Клечковского. А) Заповнення електронних шарів електронами починається з рівнів і підрівнів, що володіють найнижчими значеннями n і l, і йде в порядку зростання n + l;
Б) Якщо для двох орбіталей сума n + l виявиться однаковою, то в першу чергу електронами заповнюється орбіталь з меншим значенням n.
Перший випадок не показує послідовність заповнення підрівнів, а другий-вимагає час для побудови таблиці.
Порядок заповнення електронами енергетичних рівнів атомів.
При розподілі електронів в атомі До відповідно до правила Клечковского перевага віддається орбіталі 4s
Отже, для атома калію розподіл електронів по орбіталях (електронно-графічна формула) має вигляд
Скандій відноситься до d-елементів, і його атом характеризується наступним розподілом електронів по орбіталях:
Виходячи з правила Клечковского ми бачимо порядок послідовного заповнення підрівнів. Перший випадок не показує послідовність заповнення підрівнів, а другий - вимагає час для побудови таблиці. Тому я вам пропоную більш прийнятні варіанти послідовного заповнення орбіталей.
Перший спосіб. Електрони легко можна розподілити по подуровням виходячи з деяких правил. По-перше потрібна кольорова таблиця. Уявімо кожен елемент як один новий електрон, Кожен період - це відповідний рівень, sp-електрони завжди в своєму періоді, d-електрони на рівень нижче (3 d-електрони в гостях у 4-му періоді), f-електрони на 2 рівня нижче . Просто беремо таблицю і читаємо виходячи з кольору елемента, у s, p- елементів номер рівня відповідає номеру періоду, якщо доходимо до d-елемента пишемо рівень на один менше, ніж номер періоду, в якому цей елемент знаходиться (якщо елемент в 4-м періоді, отже, 3 d). Також чинимо і з f-елементом, тільки рівень вказуємо менше ніж номер періоду на 2 значення (якщо елемент в 6-му періоді, отже, 4 f).
Другий спосіб. Потрібно відобразити всі підрівні у вигляді однієї клітини, і рівні розташувати один під одним симетрично підрівень під подуровнем. У кожному осередку написати максимальну кількість електронів даного підрівня. І останнім етапом нанизати підрівні по діагоналі (від верхнього куточка до нижнього) стрілою. Зчитувати підрівні зверху вниз в сторону кінчика стріли, до кількості електронів потрібного атома.
По темі: методичні розробки, презентації та конспекти
Презентація. Заповнення енергетичних рівнів і підрівнів в атомах ХЕ малих періодів
Дана презентація може бути корисна в якості ілюстрації при вивченні будови атома. У презентації показана послідовність заповнення енергетичних рівнів і підрівнів в атомах хімічних е.
Презентація "Порядок заповнення електронами рівнів і підрівнів"
Презентація дозволяє правильно скласти електронну формулу атома, показати розподіл електронів по рівням.
Розподіл електронів в атомі
Презентація для 8-го класу. Містить пояснення про типах орбіталей, числа електронів на них, електронних і електронно-графічних формулах. А також містить тестові завдання. Матеріал під.
Заповнення електронами енергетичних підрівнів і рівнів з урахуванням енергії
Матеріал для запису учнями в робочий зошит.
Практична робота по темі «Визначення за картами закономірностей розподілу основних кліматичних показників по території країни»
Дана презентація. Дозволить на початку уроку швидко перевірити знання з теми "Рух повітря". виконати практичну роботу по темі «Визначення за картами закономірностей розподілу основних зас.
розподіл завдань по розділах
матеріал для вчителя.