Układ okresowy pierwiastków i diagram energii pierwiastków

Jeśli przeanalizujemy rozkład elektronowy danego atomu na diagramie energii (lub diagramie Pauling) można „przewidzieć” dwa pytania dotyczące położenia pierwiastka tego atomu w tabeli Czasopismo: okres i rodzina.

Rozważmy najpierw okres:

Rozważmy na przykład przypadek czterech elementów z różnych okresów:

·Być (Z = 4): A porządek geometryczny elektronicznej dystrybucji berylu wynosi: 1s² / 2s².

Zobacz, że 2 poziomy zostały wypełnione, więc beryl pochodzi z 2º kurs czasu.

·Na (Z = 11): Porządek geometryczny rozkładu elektronowego sodu wynosi: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s¹.

W tym przypadku napełniono 3 poziomy, więc sód pochodzi z 3º kurs czasu.

·As (Z = 33): Porządek geometryczny rozkładu elektronowego arsenu wynosi: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s²4P³.

4 poziomy zostały wypełnione, więc arszenik pochodzi z 4º kurs czasu.

·I (Z = 53): Porządek geometryczny rozkładu elektronowego jodu wynosi: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ / 5s²5P⁵.

5 poziomów zostało wypełnionych, więc jod pochodzi z 5º kurs czasu.

Zastanówmy się teraz, jak możemy odkryć rodzinę elementów:

Zobacz, jak to się dzieje w każdej z wymienionych powyżej grup elementów:

·Reprezentatywne elementy:

Te elementy to te, które należą do rodzin: 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 i 18. Nazywa się je również elementami typowymi lub charakterystycznymi iw tabelach jeszcze nie aktualizowanych odpowiadają elementom, które znajdują się w kolumnach A (IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIII A).

Ilekroć najbardziej energetyczny elektron znajduje się na podpoziomie s lub p, będzie elementem reprezentatywnym. Co więcej, suma elektronów, które zostały wypełnione na najbardziej zewnętrznym poziomie, pokazuje nam, jaka jest ich rodzina.

Zobacz, jak to się dzieje:

·Rodzina 1: Wszystkie mają 1 elektron na ostatnim poziomie energii.

Przykłady:

₁H: 1s¹ → Pomimo tego, że nie jest metalem alkalicznym, wodór pojawia się w tabeli w rodzinie 1, ponieważ ma 1 elektron w swojej ostatniej i jedynej powłoce.

₃Czytam: 1s² / 2s¹

₁₁W: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s¹

₁₉K: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶  / 4s¹

₃₇Rb: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s² 4p⁶ / 5s¹

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

₅₅Cs: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ / 5s² 5p⁶ / 6s¹

₈₇Fr: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ / 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ / 6s² 6p⁶  / 7s¹

Możemy zatem stwierdzić, że elektroniczna konfiguracja elementów tej grupy kończy się na nas¹ (n = 1 do 7).

To pomaga nam dostrzec, że istnieje uogólnienie na inne grupy lub rodziny:

·Rodzina 2: Wszystkie mają 2 elektrony na ostatnim poziomie, a konfiguracja elektronów kończy się na nas².

·Rodzina 13: Wszystkie mają 3 elektrony na ostatnim poziomie, a konfiguracja elektronów kończy się na nas² np¹.

·Rodzina 14: Wszystkie mają 4 elektrony na ostatnim poziomie, a konfiguracja elektronów kończy się na nas² np².

·Rodzina 15: Wszystkie mają 5 elektronów na ostatnim poziomie, a konfiguracja elektronów kończy się na nas² np³.

·Rodzina 16: Wszystkie mają 6 elektronów na ostatnim poziomie, a konfiguracja elektronów kończy się na nas² np⁴.

·Rodzina 17: Wszystkie mają 7 elektronów na ostatnim poziomie, a konfiguracja elektronów kończy się na nas² np⁵.

•  Zewnętrzne elementy przejściowe:

Elementy przejściowe to te, które są w rodzinach od 3 do 12, a zewnętrzne elementy przejściowe to te, które są odsłonięte (zewnętrzne). W starych tabelach elementy przejściowe zajmują kolumny B.

Mają elektron bardziej energiczny na podpoziom d niekompletny. Twoja konfiguracja elektroniczna kończy się za nas² (n-1)d ^{(1 do 8)}.

Zobacz dwa przykłady, których ustawienia są teraz w kolejności energetycznej:

₂₈Ni: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²3d⁸

₃₉Y: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²4d¹

•  Wewnętrzne elementy przejściowe:

Są to elementy, które zajmują grupę 3 Układu Okresowego, ale pozostają wewnętrzne i aby je zobaczyć, przeciągamy linię powtarzającą okresy 6 i 7 poniżej tabeli. Okres 6 jest nazywany szeregiem lantanowców, a okres 7 jest szeregiem aktynowców.

Wewnętrzne pierwiastki przejściowe mają najbardziej energetyczny elektron atomu w stanie podstawowym w a niepełny podpoziom f. Twoja konfiguracja elektroniczna kończy się za nas² (n - 2)f ^{(1 do 13)}.

Przykład z konfiguracją elektroniczną w kolejności zasilania:

₅₇La: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶6s² 4f¹.

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Układ okresowy i wykres energii pierwiastków”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tabela-periodica-diagrama-energia-dos-elementos.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.