Аl3+ 1s2 2s2 2р6 .
Алюминий ионында 10 электрон бар.
Хлор атомы бір электрон қоспа алып – 1 тотығу дәрежесіндегі ионға айналады, оның электрондық формуласы:
Сl- 1s2 2s2 2р6 3s2 3р6 .
Хлор ионында 18 электрон бар.
1 мысал. Реттік нөмірі № 16 және № 22 элемент атомдарының электрондық және электронографикалық формуласын жазыңыз.
Шешуі:
Электрондық формула электрондардың энергетикалық деңгей және деңгейшелерге (атомдық орбитальдарға) бөлініп орналасуын көрсетеді. Электрондық конфигурация nℓx – тобы символымен белгіленеді. Мұндағы:
n – басты кванттық сан;
ℓ – орбитальдық кванттық сан (бұл әріптің oрнына белгілері көрсетіледі);
d – орбитальда орналасқан электрондардың санын көрсетеді. Электрондарды энергетикалық деңгей және деңгейшелерге орна ластырғанда электрондар энергияныең аз керек ететініне, яғни n+ℓ-дің қосындысы кішісіне (Клечковский ережесі) орналасатынын ескеру керек. Осыған байланысты энергетикалық деңгей мен деңгейшелерге орналасуының кезектік реті төмендегідей болады:
Атомдағы электрондардың саны элементтің Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесіндегі реттік нөміріне тең болғандықтан №16 элемент атомында 16 электрон, № 22 элемент атомында 22 электрон бар, олардың электрондық формулалары төмендегідей болады:
Электронографикалық формула арқылы атомдағы электрондардың кванттық ұяшықтарға орналасуын көрсетеді. Ұяшықтар төртбұрыш, ал электрондар стрелка ретінде бегітілінеді. Әр ұяшыққа қарама-қарсы арқасымен орналасқан тек екі электрон орналаса алады:
Әр деңгейдің ұяшықтары (орбитальдары) ең алдымен бір бағытта орналасқан бір-бір электрондармен толтырылады, ұяшықтар бір-бір электронмен толғаннан кейін екінші электрондар қарама-қарсы арқасымен орналасады (Гунда ережесі):
|
|
s
|
|
|
|
|
n=1
|
¯
|
|
р
|
|
|
|
n=2
|
¯
|
¯
|
¯
|
¯
|
|
d
|
n=3
|
¯
|
¯
|
|
|
|
|
|
|
s
|
|
|
|
|
n=1
|
¯
|
|
р
|
|
|
|
n=2
|
¯
|
¯
|
¯
|
¯
|
|
d
|
n=3
|
¯
|
¯
|
¯
|
¯
|
|
|
n=4
|
¯
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 мысал.Мышьяк, селен және бром қандай төменгі және жоғарғы тотығу дәрежелерін көрсетеді? Осы тотығу дәрежесіне сәйкес келетін қосылыстарының формуласын жазыңыз.
Шешуі:
Элементтің ең жоғарғы тотығу дәрежесі оның периодтық жүйедегі орналасқан тобының нөміріне тең болады. Ең төменгі тотығу дәрежесі элемент атомы тұрақты сегіз электронды қабат ns2np6 құру үшін жетпейтін электронның санымен анықталады.
Мышьяк – VА селен – VIА, бром – VIIА топтарында орналасқан және олардың сыртқы энергетикалық деңгейінің құрылысы мынадай: Осыған байланысты анықталған тотығу дәрежелерді және қосылыстарының формуласы 3 кестеде келтірілген.
3-кесте
Элемент
|
Тотығу дәрежесі
|
Қосылыстарды
|
|
жоғарғы
|
төменгі
|
|
|
As Se Br
|
+5 +6 +7
|
-3 -2 -1
|
H3AsO4, H3As SeO3, Na2Se HВrO4, KBr
|
3 мысал. Атомдағы 4р-энергетикалық деңгейше электрондарға толғаннан кейін келесі электрон қайсы деңгейшеге орналасады.
Шешуі:
Клечковский ережесіне сәйкес 4р-, 3d- және 5s-деңгейшелерге n+ℓ мәндерін анықтап көрейік. 4р-деңгейшеде n=4, ℓ=1, тең, 4+1=5-тең; 3d-деңгейшеде n=3, ℓ=2, тең, 3+2=5; 5s –деңгейшеде n=5, ℓ=0, 4+1=5 тең.
Клечковкийдің ережесіне сәйкес n+ℓ-қосындысы тең болса электрондар басты кванттық саны кіші деңгейшеге орналасады, яғни ең алдымен 4р-деңгейшеден бұрын 3d-деңгейшеге 10 электрон, одан кейін 4р-деңгейшеге 6 электрон орналасқаннан кейін электрон 5s-деңгейшеге орналасады.
4 мысал. Басты кванттық саны n=4 болатын элемент атомының энергетикалық деңгейшелеріне орналасатын электрондардың максимальды саны нешеге тең?
Шешуі:
Электронардың энергетикалық деңгейдегі максимальды санын мына формуламен анықтайды:
N=2n2,
мұнда N – электрондардың саны; n – бас кванттық санның мәні.
Электрондардың энергетикалық деңгейлерге орналасқан ретін қарастырсақ 32 электронның әр энергетикалық деңгейдегі санын көре аламыз:
5 мысал. Al3+ және Cl- иондарына қандай электрондық формула сәйкес келеді және неше электроннан бар.
Шешуі:Алюминий және хлор атомдарының электрондық формуласы:
Алюминий атомы үш электрон беріп +3 тотығу дәрежесіндегі ионға айналады, оның электрондық формуласы:
Аl3+ 1s22s22р6 – ионда 10 электрон бар.
Хлор атомы бар электрон қосып алып – 1 тотығу дәрежесіндегі ионға айналады, оның электрондық формуласы:
Сl -1s22s22р6 3s23р6 – ионда 19 электрон бар.
Еселік қатынас заңы — химияның негізгі заңдарының (стехиометрия заңдарының) бірі. Бұл заң бойынша екі элемент бір-бірімен бірнеше молекулалық қосылыс түзетін болса, онда бір элементтің екінші бір элементтің масса бірлігіне келетін массаларының қатынастары бүтін сандардың қатынасындай болады. Ал құрылымы молекула емес қосылыстар үшін олардың құрамына кіретін элементтердің бірінің екінші элементтің белгілі бір массалық бөлігіне келетін мөлшерінің өзара қатынасы бөлшек сандар қатынасындай болуы мүмкін. Соңғы кездері құрам тұрақтылық заңына бағынбайтын көптеген стехиометриялық емес қосылыстар белгілі болды. Мысалы, титанның құрамы алу жолына тәуелді болатын TіO0,58—1,33, TіO1,45—1,56 және TіO1,9—2,0 формулаларымен сипатталатын оксидтерінде eселік қатынас заңы сақталмайды. Тіпті құрамы молек. қосылыстар үшін де eселік қатынас заңы орындалмайды. Мысалы, азот қосылыстарындағы оттектің белгілі бір массасына келетін азот массасының қатынасы бүтін сандардың қатынасындай болмайды. Сол сияқты, көміртектің оксидтерінде де eселік қатынас заңы тек бір жақты орындалады. Дегенмен, eселік қатынас заңының тұжырымдалуы атом түсінігінің қалыптасуында үлкен рөл атқарды. Еселік қатынас заңын 1803 жылы ағылшын ғалымы Дж. Дальтон ашты.
Көлемдік қатынастар заңы , әрекеттесуші газдардың көлемдерінің бір-біріне және олардың әрқайсысының реакция нәтижесінде түзілген газ тәрізді өнімдердің көлемдеріне қатынасы кіші бүтін сандар қатынасындай болатындығын сипаттайды. Мысалы, H2+Cl2=2HCl әрекеттесуші сутек пен хлор және реакция нәтижесінде түзілген хлорсутек газдарының көлемдерінің бір-біріне қатынасы ең кіші бүтін 1:1:2 сандарының қатынасындай. Көлемдік қатынастар заңын 1808 ж. француз ғалымы Гей-Люссак (1778 – 1850) ашқан. Бұл заң, біріншіден, молекулалардан да кіші бөлшектердің бар екендігіне көз жеткізсе, екіншіден, Авогадро заңының ашылуына себепкер болды.
Авогадро заңы — идеал газға қатысты негізгі заңдардың бірі; температурасы (Т) мен қысымы (p) бірдей әр түрлі газдың бірдей көлеміндегі (V) молекулалар саны да бірдей болады. Оны 1811 жылы Италян ғалымы А. Авогадро (1776 — 1856) ашқан. АВОГАДРО ЗАҢЫ бойынша 1 кмоль-ге тең кез келген идеал газ қалыпты жағдайда (р=101325 Па=760 мм сынап бағанасы және Т=0 C) 22,4136 м³ көлемді алады. Ал 1 мольдегі молекула саны Авогадро тұрақтысы деп аталады.
Достарыңызбен бөлісу: |