如何写一个原子的电子构型

作者: Lewis Jackson
创建日期: 12 可能 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

电子配置 原子的“原子”是表示电子轨道的一系列数字。电子无位态是围绕原子核的不同形状的空间区域,其中电子以有序的方式排列。通过电子配置,您可以快速确定原子中有多少个电子轨道,以及每个轨道中的电子数。一旦了解了电子构型的基本原理,您就可以编写自己的电子构型,并充满信心地进行化学测试。

脚步

方法2之1:使用化学周期表确定电子数

  1. 查找原子的原子序数。 每个原子都有与之关联的特定数量的电子。在元素周期表上找到该元素。原子序数是一个正整数,从1(对于氢)开始,此后每个原子递增1。原子序数是原子的质子数-因此它也是处于基态的原子的电子数。
  2. 确定原子的电荷。 如周期表所示,电中性原​​子具有正确的电子数。但是,带电荷的原子基于其电​​荷量将具有或多或少的电子。如果您正在处理带电荷的原子,请增加或减少相应数量的电子:为每个负电荷添加一个电子,为每个正电荷减去一个电子。
    • 例如,电荷为+1的钠原子将从基本原子序数11中除去一个电子。因此,钠原子将总共有10个电子。
  3. 记住基本的轨道清单。 当原子接收电子时,这些电子将以特定顺序排列成轨道。当电子充满轨道时,每个轨道中的电子数是偶数。我们有以下轨道:
    • 欧比丹 (电子构型中任何后面带有“ s”的数字)只有一个轨道,并且遵循 保利除外的原则每个轨道最多包含2个电子,因此每个s轨道仅包含2个电子。
    • 欧比丹 有3个轨道,因此最多可以容纳6个电子。
    • 欧比丹 有5个轨道,因此最多可以容纳10个电子。
    • 欧比丹 有7个轨道,因此最多可以容纳14个电子。根据以下引人入胜的句子记下轨道的顺序:
      小号P好斗的 dF好的 G麻木的 H哎呀 Íķ我来

      对于具有更多电子的原子,轨道将继续按字母k的字母顺序排列,而不再使用所使用的字符。
  4. 了解电子构型。 编写电子构型以清楚地显示原子中的电子数以及每个轨道中的电子数。每个轨道按一定顺序书写,每个轨道中的电子数写在轨道名称右侧的上方。最后,电子构型是一个由轨道名称和在其右侧上方写入的电子数量组成的序列。
    • 以下示例是一个简单的电子配置: 1秒2秒2便士。这种配置表明,在1s轨道上有两个电子,在2s轨道上有两个电子,在2p轨道上有6个电子。 2 + 2 + 6 = 10个电子(总计)。该电子构型用于电中性的氖原子(氖的原子序数为10)。
  5. 记住轨道的顺序。 注意,轨道是根据电子类别编号的,但在能量上是有序的。例如,4s轨道的饱和能量比饱和或不饱和3d轨道的能量低(或更耐用),因此首先编写4s子类。一旦知道了轨道的顺序,就可以根据原子中电子的数量将电子组织到其中。将电子放入轨道的顺序如下: 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p,8s.
    • 每个充满电子的轨道的原子的电子构型是这样写的:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d7p
    • 请注意,如果所有层均被填充,则上述电子构型为Og(Oganesson)118的构型,它是元素周期表中编号最高的原子-包含所有当前已知的电子层带有电中性原子。
  6. 根据原子中电子的数量将电子分类为轨道。 例如,如果要编写电中性钙原子的电子构型,首先要做的是在元素周期表中找到其原子序数。钙的原子数为20,因此我们将按上述顺序写出具有20个电子的原子的构型。
    • 按照上述顺序将电子放入轨道,直到达到20个电子。 Obitan 1s得到两个电子,2s得到2,2p得到6,3s得到2,3p得到6,4s得到2(2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20)。因此,钙的电子构型为: 1秒2秒2秒3秒3秒4秒.
    • 注意:能级随着电子层的增加而变化。例如,当您写入第4个能级时,首先写入4s子类, 后来 至3d。编写完第四级能量后,您将进入第五级并重新开始分层顺序。这仅在第三能级之后发生。
  7. 使用元素周期表作为可视快捷方式。 您可能已经注意到,元素周期表的形状与电子构型中的轨道顺序相对应。例如,第二列中从左到右的原子始终以“ s”结尾,中间部分的最右侧的原子始终以“ d”结尾,依此类推。使用周期表编写结构。图-电子进入轨道的顺序将与元素周期表中所示的位置相对应。见下文:
    • 最左边的两列是原子,其电子构型以s轨道结尾,元素周期表的右边是原子,其电子构型以p轨道结尾,中间部分是原子,其原子以s轨道结尾。 d和以下是在f轨道中终结的原子。
    • 例如,当编写元素氯的电子构型时,请进行以下说明:该原子在元素周期表的第三行(或“周期”)中。它也在元素周期表中p轨道块的第五列中。因此,电子构型最终将变为... 3p。
    • 小心!周期表中的d和f轨道类别对应于与其周期不同的能级。例如,d轨道块的第一行即使在周期4中也对应于3d轨道,而f轨道的第一行即使在周期6中也对应于4f轨道。
  8. 了解如何编写可折叠电子构型。 沿着元素周期表右边缘的原子称为 稀有气体。这些元素在化学上是非常惰性的。为了缩短写长电子构型的方法,在方括号中写上最接近的稀有气体的化学符号,该化学符号的电子比原子少,然后继续写下一个轨道的电子构型。 。见下文:
    • 要理解这个概念,请写一个示例的折叠电子构型。假设我们需要通过稀有气体构型写出用于锌还原的电子构型(原子序数为30)。锌的全电子构型为:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d。但是请注意,稀有气体的构造是1s 2s 2p 3s 3p。只需用方括号()中的有害化学符号代替锌的电子符号的这一部分。
    • 因此锌的电子构型很紧凑 4s 3d.
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方法2之2:使用元素周期表ADOMAH


  1. 探索ADOMAH元素周期表。 这种写入电子构型的方法不需要记忆。但是,该方法需要重排周期表,因为在规则周期表中,由于第四行,循环数不对应于电子层。找到一个ADOMAH元素周期表,这是一种由科学家Valery Tsimmerman设计的特殊化学元素周期表。您可以在互联网上找到此元素周期表。
    • 在ADOMAH元素周期表上,水平行是元素组,例如卤素,惰性气体,碱金属,碱土金属等。垂直列对应于电子层,被称为“梯级”(对角线结)。块s,p,d和f)对应于周期。
    • 氦与氢相邻排列,因为两者都有一个独特的1s轨道。右侧显示周期块(s,p,d和f),底部显示电子层数。元素名称写在编号为1到120的矩形中。这些数字是通常的原子序数,表示电中性原子中的电子总数。
  2. 在元素周期表ADOMAH上查找元素。 要为元素写出电子构型,请在ADOMAH元素周期表上找到其符号,并划掉原子序数更高的所有元素。例如,如果要写入eribi(68)的电子构型,请删除元素69至120。
    • 注意元素周期表底部的数字1到8。这是电子层或电子列的数量。不要注意仅删除了元素的列。对于eribi,其余列为1、2、3、4、5和6。
  3. 计算到原子位置的轨道数以写入配置。 查看元素周期表右侧显示的块符号(s,p,d和f),并查看表底部显示的列数,而不考虑块之间的对角线,将列划分为列块并写入他们是从下到上的顺序。忽略仅包含划线元素的列块。记下从列号开始的列块,然后记下块符号,如下所示:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 4s 5s 5p 6s(对于eribi)。
    • 注意:上述Er的电子构型按电子层数的升序排列。该配置也可以按照将电子放入轨道的顺序来写。编写列块时,请遵循从上至下而不是列的步骤:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f。
  4. 计算每个轨道的电子数量。 计算每个列块中未被划掉的电子数,为每个元素分配一个电子,并在每个块列的块符号旁边写下电子数,如下所示:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s。在此示例中,这是eribi的电子构型。
  5. 识别异常的电子构型。 处于最低能态(也称为基态)的原子的电子构型有18个常见例外。与一般的经验法则相比,它们仅从最后两个电子位置偏离到三个电子位置。在这种情况下,实际的电子构型使电子具有比原子的标准构型低的能态。不寻常的原子是:
    • (...,3d5,4s1); (...,3d10,4s1); (...,4d4,5s1); (...,4d5,5s1); (...,4d7,5s1); (...,4d8,5s1); (...,4d10,5s0); (...,4d10,5s1); (...,5d1,6s2); (...,4f1,5d1,6s2); d (...,4f7,5d1,6s2); (...,5d10,6s1); 交流电 (...,6d1,7s2); (...,6d2,7s2); (...,5f2,6d1,7s2); ü (...,5f3,6d1,7s2); p (...,5f4、6d1、7s2)和 厘米 (...,5f7、6d1、7s2)。
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忠告

  • 当原子是离子时,意味着质子的数量不等于电子的数量。然后,原子的电荷显示在元素符号的(通常)右上角。因此,电荷为+2的锑原子的电子构型为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p。请注意将5p更改为5p。 当电中性原子的构型终止于s和p以外的任何轨道时,请当心。除去电子后,您只能从价轨道(s和p轨道)获取电子。因此,如果配置在4s 3d结束,并且原子的电荷为+2,则配置更改为4s 3d。我们看到3D不变,但仅除去s轨道中的电子。
  • 所有原子趋于返回稳定状态,最稳定的电子构型将具有足够的s和p轨道(s2和p6)。这些稀有气体具有这种电子构型,这就是为什么它们很少参与反应并且位于元素周期表的右侧的原因。因此,如果一个配置以3p结尾,则只需再增加两个电子就可以使其稳定(放弃包括s轨道电子在内的六个电子将需要更多的能量,因此放弃四个电子将变得更加容易。更轻松)。如果一个构型在4d结束,则只需要释放三个电子即可达到稳定状态。同样,接收一半电子(s1,p3,d5 ..)的新子类更稳定,例如p4或p2,但s2和p6甚至更稳定。
  • 您还可以使用价电子构型写元素的电子构型,即最后的s和p轨道。因此,锑原子的价原子构型为5s 5p。
  • 离子不喜欢这样,因为它们更耐用。跳过本文的上述两个步骤,以相同的方式工作,具体取决于您从何处开始以及您拥有多少个电子。
  • 要从其电子构型中找到原子序数,请加上字母(s,p,d和f)之后的所有数字。仅当它是中性原子时才是正确的,如果它是离子则则不能使用此方法。取而代之的是,您必须增加或减去您吸收或释放的电子数量。
  • 数字跟在必须写在右上角的字母后面,参加考试时切勿写错字母。
  • 有两种不同的方式写入电子构型。您可以按照电子层的升序或以将电子放入轨道的顺序来书写,如eribi原子所示。
  • 在某些情况下,需要“推动”电子。就是说,当一个轨道上只有一个电子缺失而拥有一半或全部电子时,则必须从最接近的s或p轨道获取一个电子,才能将其转移到需要该电子的轨道上。
  • 我们不能说子类的“能量分数稳定性”接收一半的电子。这太过简单了。新的子类获得“一半的电子数量”的稳定能级的原因是,每个轨道只有一个电子,因此电子-电子排斥最小。