Будова атома складна і повна деталей. Протягом багатьох років кілька вчених у всьому світі присвячували частину свого життя вивченню конституції атома, створенню моделей і теорій. Завдяки цьому ми в даний час маємо знання про декілька деталей атомної конституції:
Ядро з протонами та нейтронами - запропоноване Резерфордом та Чедвіком відповідно;
Енергетичні рівні або електронні шари - запропоновані Бором;
Енергетичні підрівні (субрегіони енергетичного рівня) - запропоновані Зоммерфельдом;
Атомні орбіталі (найімовірніше місце для пошуку електрона) - запропонований Ервіном Шредінгером.
Регіони навколо ядра (рівні, підрівні та орбіталі) мають велику актуальність, оскільки завдяки знанню цих областей це можна було пізнати явище флуоресценції, фосфоресценції, спосіб хімічного зв’язку та деяка фізична поведінка речовини (магнетизм).
Подивіться, як організовані області атома:
█ рівнів
Всього атом має сім рівнів, представлених буквами K, L, M, N, O, P, Q, кожен з певною кількістю енергії.
█ підрівні
Кожен рівень має певну кількість підрівнів, які представлені лише чотирма буквами: s, p, d, f.
K - 1 підрівень (и)
L - 2 підрівні (s, p)
M - 3 підрівні (s, p, d)
N - 4 підрівні (s, p, d, f)
O- 4 підрівні (s, p, d, f)
P - 3 підрівні (s, p, d)
Q - 2 підрівні (s, p)
█ Орбіталі
Кожен підрівень представляє різну кількість орбіталі:
s = 1орбітальний
p = 3орбіталі
d = 5орбіталі
f =7орбіталі
Спостереження: На кожній орбіталі ми можемо знайти не більше двох електронів. Таким чином, максимальна кількість електронів у підрівні становить:
s = 2електрони
p = 6електрони
d = 10електрони
f = 14електрони
Знаючи всю цю інформацію, американський хімік Лінус Карл Полінг розробив інструмент для розподілити електрони атома більш практично на папері. Цей важливий інструмент був названий Діаграма Лінуса Полінга. На цій діаграмі ми маємо лише рівні та підрівні. Дивіться схему:
штрихи в рожевий і помаранчевий вони встановлюють порядок енергії, який проходить через всю діаграму. Цей порядок починається з тире, яке входить 1с і слідує за a діагональний хід до досягнення 7р. Кожна діагональна лінія, що слідує, позначає підрівні більше енергії, ніж у попередньої лінії. Підрівень далі по тій самій діагональній лінії завжди має більше енергії, ніж попередній. Отже:
2s мають більше енергії що 1s (присутній у різних діагональних штрихах);
4p має більше енергії ніж 3d (присутній у тій же діагональній обведення).
Для здійснення розподілу електронів за допомогою діаграми Полінга необхідно мати кількість електронів будь-якого атома, дотримуйтесь діагональних ліній і поважати максимальну кількість електронів на кожному підрівні. Див. Кілька прикладів:
— Електронний розподіл від Z = 20 (20 електронів)
Електронний розподіл атома з 20 електронами
— Електронний розподіл від Z = 59 (59 електронів)
Електронний розподіл атома з 59 електронами
Подібно до Діаграма Лінуса Полінга, можна виконати такі завдання:
Розподілити всі електрони в атомі;
Прогнозуйте найнижчу та найвищу енергетичні області атома (електрони розподіляються в атомі таким чином, щоб завжди займати зони з меншою енергією);
Передбачити кількість рівнів атома за його атомним номером (Z);
Прогнозуйте класифікацію будь-якого атома за його атомним номером (Z).
Встановіть кількість зв’язків, які повинен зробити атом для досягнення стабільності.
¹ Кредити на зображення: Shutterstock / подіум
Мені Діого Лопес Діас
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm
