Tabelul periodic și diagrama energetică a elementelor

Dacă analizăm distribuția electronică a unui atom dat în diagrama energetică (sau diagrama de Pauling) este posibil să „prezicem” două întrebări cu privire la localizarea elementului acestui atom în tabel Periodic: perioada și familia.

Să analizăm mai întâi perioada:

De exemplu, luați în considerare cazul a patru elemente din perioade diferite:

·Fii (Z = 4): A ordinea geometrică de distribuție electronică a beriliului este: 1s² / 2s².

Vedeți că s-au umplut 2 niveluri, deci beriliul provine din 2º cursul timpului.

·Na (Z = 11): Ordinea geometrică a distribuției electronice a sodiului este: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s¹.

În acest caz, s-au umplut 3 niveluri, deci sodiul provine din 3º cursul timpului.

·Ca (Z = 33): Ordinea geometrică a distribuției electronice a arsenicului este: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s²4P³.

S-au umplut 4 nivele, deci arsenicul provine din 4º cursul timpului.

·I (Z = 53): Ordinea geometrică a distribuției electronice a iodului este: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ / 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ / 5s²5P⁵.

S-au umplut 5 niveluri, deci iodul provine din 5º cursul timpului.

Acum să analizăm cum putem descoperi familia de elemente:

Vedeți cum se întâmplă acest lucru în fiecare dintre grupurile de elemente menționate mai sus:

·Elemente reprezentative:

Aceste elemente sunt cele care aparțin familiilor: 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 și 18. Ele sunt, de asemenea, numite elemente tipice sau caracteristice și în tabelele care nu au fost încă actualizate corespund elementelor din coloanele A (IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIII A).

Ori de câte ori cel mai energic electron se află într-un subnivel s sau p, acesta va fi un element reprezentativ. Mai mult, suma electronilor care au fost completați la nivelul cel mai exterior ne arată care este familia lor.

Vedeți cum se întâmplă acest lucru:

·Familia 1: Toți au un electron în ultimul nivel de energie.

Exemple:

₁H: 1s¹ → În ciuda faptului că nu este un metal alcalin, hidrogenul apare în tabelul din familia 1, deoarece are 1 electron în ultima și singura sa coajă.

₃Am citit: 1s² / 2s¹

₁₁În: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s¹

₁₉K: 1s² / 2s² 2p⁶ / 3s² 3p⁶  / 4s¹

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

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

Astfel, putem concluziona că configurația electronică a elementelor acestui grup se termină cu ne¹ (n = 1 până la 7).

Acest lucru ne ajută să vedem că există apoi o generalizare către alte grupuri sau familii:

·Familia 2: Toți au 2 electroni în ultimul nivel, iar configurația electronică se termină în ne².

·Familia 13: Toți au 3 electroni în ultimul nivel, iar configurația electronică se termină în ne² np¹.

·Familia 14: Toți au 4 electroni în ultimul nivel, iar configurația electronică se termină în ne² np².

·Familia 15: Toți au 5 electroni în ultimul nivel, iar configurația electronică se termină în ne² np³.

·Familia 16: Toți au 6 electroni în ultimul nivel, iar configurația electronică se termină în ne² np⁴.

·Familia 17: Toți au 7 electroni în ultimul nivel, iar configurația electronică se termină în ne² np⁵.

•  Elemente de tranziție externe:

Elementele de tranziție sunt cele care se află în familii de la 3 la 12, iar elementele de tranziție externe sunt cele care sunt expuse (externe). În vechile tabele, elementele de tranziție ocupă coloanele B.

Au electronul mai energic pe o subnivel d incomplet. Configurația dvs. electronică se termină în ne² (n-1) d ^{(1 la 8)}.

Vedeți două exemple, ale căror setări sunt acum în ordine energetică:

₂₈Ni: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²3d⁸

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

•  Elemente de tranziție interne:

Sunt elemente care ocupă grupa 3 a Tabelului Periodic, dar rămân interne și, pentru a le vedea, tragem o linie care repetă perioadele 6 și 7 sub tabel. Perioada 6 se numește seria lantanidelor, iar perioada 7 este seria actinidelor.

Elementele de tranziție interne au cel mai energic electron al atomului în starea fundamentală într-un subnivel incomplet f. Configurația dvs. electronică se termină în ne² (n - 2) f ^{(1 la 13)}.

Exemplu cu configurație electronică în ordine de alimentare:

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

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tabela-periodica-diagrama-energia-dos-elementos.htm