Как определить валентные электроны?
Чтобы ответить на вопрос «как определить валентные электроны» нужно для начала определиться с самим понятием валентных электронов.
Атом химического элемента состоит из положительно заряженного ядра, внутри которого находятся протоны и нейтроны, а вокруг него по орбитам движутся электроны. Орбитали, которые расположены дальше всего от ядра носят название внешних (внешний энергетический уровень), а электроны, расположенные на них – внешних или валентных. Именно эти электроны отвечают за образование химической связи с другими атомами.
Общее количество валентных электронов можно определить при помощи Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Номер группы, в которой находится интересующий вас элемент, вне зависимости от подгруппы (главная или побочная), равен числу электронов на внешнем энергетическом уровне. Например, Na расположен в I группе, значит у него 1 валентный электрон, Al в III группе – 3 валентных электрона и т.д.
Чтобы определить, электроны, расположенные на каких подуровнях, являются валентными для элементов разных семейств, нужно записать электронную конфигурацию атома в основном состоянии. Рассмотрим на примере Li (s-элемент), S (p-элемент), Cr (d-элемент) и La (f-элемент).
Для s-элементов валентными считаются электроны, расположенные s-орбитали, p-элементов – сумма электронов, расположенных на s- и p-орбиталях внешнего уровня; d-элементов — сумма электронов, расположенных на s- и d-орбиталях внешнего уровня; f- элементов — сумма электронов, расположенных на s- и d-орбиталях внешнего уровня.
Как определить валентные электроны 🚩 валентные электроны кобальта 🚩 Естественные науки
Вам понадобится
- Таблица Менделеева.
Инструкция
Вспомните строение атома. Он подобен нашей Солнечной системе: в центре располагается массивное ядро («звезда»), а вокруг него вращаются электроны («планеты»). Размеры ядра, хотя в нем сосредоточена практически вся масса атома, ничтожно малы по сравнению с расстояние до электронных орбит. Какие из электронов атома легче всего вступят во взаимодействия с электронами других атомов? Нетрудно понять, что те, которые находятся дальше всего от ядра, на внешней электронной оболочке. Посмотрите в Таблицу Менделеева. Вот, например, третий Период. Идите последовательно по элементам главных подгрупп. Щелочной металл натрий имеет на внешней оболочке один электрон, который и участвует в образовании химической связи. Следовательно, он одновалентен.Щелочноземельный металл магний имеет на внешней оболочке два электрона, он двухвалентен. Амфотерный (то есть, проявляющий в своих соединениях как основные, так и кислотные свойства) металл алюминий имеет три электрона и такую же валентность.
Кремний в своих соединениях четырехвалентен. Фосфор может образовывать различные количества связей, а его высшая валентность равна пяти – как, например, в молекуле фосфорного ангидрида Р2О5.
Сера точно так же может иметь разные валентности, высшая же равна шести. Аналогично ведет себя хлор: в молекуле соляной кислоты HCl, к примеру, он одновалентен, а в молекуле хлорной кислоты HClO4 –семивалентен.
Поэтому запомните правило: высшая валентность элементов, находящихся в главных подгруппах, равна номеру группы и определяется числом электронов на внешнем уровне.
А как быть, если элемент находится не в главной, а побочной подгруппе? В этом случае валентными являются также d-электроны предыдущего подуровня. В таблице Менделеева для каждого элемента приведен полный электронный состав. К примеру, какова высшая валентность хрома и марганца? На внешнем уровне у хрома 1 электрон, на d-подуровне 5. Следовательно, высшая валентность – 6, как, например, в молекуле хромового ангидрида CrO3. А у марганца на d-подуровне также 5 электронов, но на внешнем уровне -2. Значит, его высшая валентность – 7.
Вы видите, что хром находится в 6-й группе, марганец – в 7-й. Следовательно, вышеуказанное правило действует и для элементов побочных подгрупп. Запомните исключения из него: Кобальт, Никель, Палладий, Платина, Родий. Иридий.
Число электронов, определение — Справочник химика 21
На каждом энергетическом уровне может находиться строго определенное число электронов, максимально 2п .Методы прямых потенциометрических измерений служат также для определения таких важнейших характеристик, как коэффициенты активности, стехиометрические коэффициенты химических реакций, число электронов, участвующих в химических и электрохимических реакциях и др. [c.27]
Полярографическую волну, подчиняющуюся уравнению (5.15), называют обратимой она имеет характерную крутизну (скорость подъема). В полулогарифмических координатах наклон прямой Е — 1я[(г д. пр — /)//] равен ЯТ/пР, что позволяет определить число электронов, принимающих участие в реакции. Наличие обратимости электродного процесса, определяющее возможность получения обратимой полярографической волны, важное обстоятельство для аналитика, поскольку во многих случаях, особенно в различных модификациях полярографического метода, только для обратимого процесса можно получить сигнал тока, имеющий аналитическое значение. Таким образом, важной составляющей подготовки к проведению полярографического определения нового соединения, или известного вещества в новых условиях (другой растворитель, другой фоновый электролит, присутствие поверхностно-активных веществ), является установление наличия обратимости процесса.
Такая оценка возможна лишь для обратимых электрохимических реакций. В случае необратимых реакций число электронов, определенных таким методом, меньше, чем число действительно участвуюш,их в реакции, так как крутизна полярографической кривой зависит и от коэффициента перехода а (разд. 4.1.3.3).
В кратком курсе нет необходимости более детально рассматривать эти соотношения. Однако следует характеризовать специфические особенности механизма электронной проводимости в полупроводниках, существенно отличного от механизма проводимости металлов. Металлы н полупроводники не только количественно сильно различаются по проводимости. Хот-я в обоих случаях ток переносится движением электронов, но в металлах это электроны электронного газа, не связанные с определенными атомами кристаллической решетки, а в полупроводниках — это электроны, вырываемые из атомов или молекул, составляющих кристаллическую решетку. Концентрация электронов, способных передавать ток в металлах, в тысячи и миллионы раз больше, чем в полупроводниках. В металлах понижение температуры, ослабляя колебания атомов, составляющих решетку, повышает проводимость и при достаточном понижении температуры (вблизи абсолютного нуля) у некоторых металлов она сильно возрастает. В полупроводниках же понижение температуры обычно уменьшает число Электронов проводимости, а следовательно, и электронную проводимость, и при достаточно низкой температуре последняя становится очень малой.
Основной предельной моделью теории является идеальный кристалл, имеющий при определенной температуре 7 лишь соответствующее этой температуре термодинамически разновесное число дефектов. При любой, отличной от абсолютного нуля, температуре в зоне проводимости подобного кристалла находится какое-то число электронов, которые обусловливают появление свободных валентностей на поверхности кристалла. Число свободных валентностей растет с температурой, причем для принятой модели высота активационного барьера опреде- ляется шириной запрещенной зоны для данного кристалла.
Чтобы понять, как атомы углерода удерживаются вместе, мы должны рассмотреть строение электронной оболочки этих атомов. В каждом атоме нейтроны и протоны сконцентрированы в центральной части, называемой ядром. В пространстве, окружающем ядро, располагаются электроны, которые занимают различные энергетические уровни. На каждом энергетическом уровне может находиться определенное число электронов.
В гл. 1 уже упоминалось, что атомное ядро состоит из двух типов основных элементарных частиц, протонов и нейтронов, которые в совокупности называются нуклонами. Ядро имеет положительный заряд, равный числу содержащихся в нем протонов, а это число 2 называется порядковым (атомным) номером ядра. В нейтральном атоме ядро окружено электронами, число которых равно числу протонов в ядре. Поскольку химические свойства атома определяются его электронами, все нейтральные атомы с одинаковым числом электронов (и протонов) рассматриваются как атомы одного элемента. Следовательно, порядковый номер атома указывает на его принадлежность к определенному элементу. Суммарное число протонов и нейтронов в атомном ядре называется его массовым числом, А.
Из современных представлений о механизме электролиза этот закон вытекает вполне естественно. В самом деле, если каждый ион данного вида отдает или принимает в данном процессе определенное число электронов, то общее их число, а следовательно, и общее количество прошедшего электричества пропорционально числу прореагировавших ионов, т. е. количеству прореагировавшего вещества.
Атом — устойчивая динамическая система из положительно заряженного ядра и определенного числа электронов. У атома как устойчивой системы энергия ниже, чем суммарная энергия невзаимодействующих ядра и электронов, принимаемая обычно за начало отсчета. Энергия атома при таком отсчете оказывается отрицательной. [c.24]
В атоме не может быть двух электронов, у которых были бы одинаковыми все четыре квантовых числа принцип Паули). Это означает, что на одной орбитали, характеризующейся определенными значениями главного, орбитального и магнитного квантовых чисел, могут находиться лишь два электрона с т = + 1/2 и —1/2 (с антипараллельными спинами). Электроны с противоположно направленными спинами, но одинаковыми значениями остальных квантовых чисел называются спаренными или неподеленной электронной парой. Принцип Паули позволяет рассчитать максимальное число электронов на каждом энергетическом уровне и подуровне в атоме. Максимальное число электронов на подуровне находят по формуле 2(2/+1). В соответствии с этой формулой на одной х-орбитали может находиться не более двух электронов (1=0), на трех р-орбиталях — не более шести
Рассмотрев потенциальную кривую (поверхность), можно дать еще одно определение молекулы молекула — физически устойчивая система из двух ядер или более и определенного числа электронов, состояние которой описывается потенциальной кривой (поверхностью) с минимумом. Говоря о физической устойчивости, понимают, что соединение атомов в молекулу сопровождается
Как определить число электронов в атоме
Атом состоит из исключительно плотного ядра, окруженного электронным «облаком». Ядро жалко немного по сопоставлению с внешними размерами облака, и состоит из протонов и нейтронов. Атом в обыкновенном состоянии нейтрален, а электроны несут негативный заряд. Но атом может также перетянуть чужие электроны, либо отдать свои. В таком случае он теснее будет являться негативно заряженным либо позитивно заряженным ионом. Как определить, сколько электронов содержится в атоме ?
Инструкция
1. Раньше каждого, вам на поддержка придет Таблица Менделеева. Заглянув в нее, вы увидите, что весь химический элемент имеет не только свое сурово определенное место, но и личный порядковый номер. Скажем, у водорода он равен единице, у углерода – 6, у золота – 79 и так дальше.
2. Именно порядковый номер характеризует число протонов в ядре, то есть правильный заряд ядра атома. От того что атом в обыкновенном состоянии нейтрален, позитивный заряд должен быть уравновешен негативным зарядом. Следственно, у водорода – один электрон, углерода – шесть электронов , у золота – семьдесят девять электронов .
3.
4. И здесь нет ничего трудного. Начните с того, что напишите формулу этого вещества, она будет иметь дальнейший вид: NaCl. Из формулы вы увидите, что молекула поваренной соли состоит из 2-х элементов, а именно: щелочного металла натрия и газа-галогена хлора. Но это теснее не нейтральные атомы натрия и хлора, а их ионы. Хлор, образуя ионную связь с натрием, тем самым «перетянул» к себе один из его электронов , а натрий, соответственно, его «отдал».
5. Вновь посмотрите в Таблицу Менделеева. Вы увидите, что натрий имеет порядковый номер 11, хлор – 17. Следственно, сейчас у иона натрия будет 10 электронов , у иона хлора – 18.
6. Действуя по такому же алгорифму, легко дозволено определить число электронов у всякого химического элемента, будь то в виде нейтрального атома либо иона.
Атом химического элемента состоит из ядерного ядра и электронов. В состав ядерного ядра входят два типа частиц – протоны и нейтроны. Примерно каждая масса атома сфокусирована в ядре, потому что протоны и нейтроны гораздо тяжелее электронов.
Вам понадобится
- атомный номер элемента, изотопы
Инструкция
1. В различие от протонов, нейтроны не имеют электрического заряда, то есть их электрический заряд равен нулю. Следственно, зная ядерный номер элемента, невозможно однозначно сказать, сколько нейтронов содержится в его ядре. К примеру в ядре атома углерода неизменно содержится 6 протонов, впрочем протонов в нем может быть 6 и 7. Разновидности ядер химического элемента с различным числом нейтронов в ядре именуются изотопами этого элемента. Изотопы могут быть как природными, так и полученными неестественно.
2. Ядерные ядра обозначаются буквенным символом химического элемента из таблицы Менделеева. Справа от символа вверху и внизу стоят два числа. Верхнее число A – это массовое число атома, A = Z+N, где Z – заряд ядра (число протонов),а N – число нейтронов . Нижнее число – это Z – заряд ядра. Такая запись дает информацию о числе нейтронов в ядре. Видимо, оно равно N = A-Z.
3. У различных изотопов одного химического элемента число A меняется, что отражено в записи этого изотопа. Определенные изотопы имеют свои подлинные наименования. Скажем, обыкновенное ядро водорода не имеет нейтронов и имеет один протон. Изотоп водорода дейтерий имеет один нейтрон (A = 2), а изотоп тритий – два нейтрона (A = 3).
4. Связанность числа нейтронов от числа протонов отражена на N-Z диаграмме ядерных ядер. Стабильность ядер зависит от отношения числа нейтронов и числа протонов. Ядра легких нуклидов особенно устойчивы при N/Z = 1, то есть при равенстве числа нейтронов и протонов. С ростом массового числа область стабильности сдвигается к величинам N/Z>1, достигая величины N/Z ~ 1,5 для особенно тяжелых ядер.
Видео по теме
Атом состоит из ядра и окружающих его электронов , которые вращаются вокруг него по ядерным орбиталям и образуют электронные слои (энергетические ярусы). Число негативно заряженных частиц на внешних и внутренних ярусах определяет свойства элементов. Число электронов , содержащихся в атоме, дозволено обнаружить, зная некоторые ключевые моменты.
Вам понадобится
- – бумага;
- – ручка;
- – периодическая система Менделеева.
Инструкция
1. Дабы определить число электронов , воспользуйтесь периодической системой Д.И. Менделеева. В этой таблице элементы расположены в определенной последовательности, которая узко связана с их ядерным строением. Зная, что позитивный заряд атома неизменно равен порядковому номеру элемента, вы легко обнаружите число негативных частиц. Чай вестимо – атом в совокупности нейтрален, а значит, число электронов будет равно числу протонов и номеру элемента в таблице. Скажем, порядковый номер алюминия равен 13. Следственно, число электронов у него будет 13, у натрия – 11, у железа – 26 и т.д.
2. Если вам нужно обнаружить число электронов на энергетических ярусах, вначале повторите правило Пауля и правило Хунда. Потом распределите негативные частицы по ярусам и подуровням с подмогой все той же периодической системы, а вернее ее периодов и групп. Так номер горизонтального ряда (периода) указывает на число энергетических слоев, а вертикального (группы) – на число электронов на внешнем ярусе.
3. Не забывайте о том, что число внешних электронов равно номеру группы только у элементов, которые находятся в основных подгруппах. У элементов побочных подгрупп число негативно заряженных частиц на последнем энергетическом ярусе не может быть огромнее 2-х. Скажем, у скандия (Sc), находящегося в 4 периоде, в 3 группе, побочной подгруппе, их 2. В то время как у галия (Ga), тот, что находится в том же периоде и той же группе, но в основной подгруппе, внешних электронов 3.
4. При подсчете электронов в атоме, учтите, что последние образуют молекулы. При этом атомы могут принимать, отдавать негативно заряженные частицы либо образовывать всеобщую пару. Скажем, в молекуле водорода (h3) всеобщая пара электронов . Иной случай: в молекуле фторида натрия (NaF) всеобщая сумма электронов будет равна 20. Но в ходе химической реакции атом натрия отдает свой электрон и у него остается 10, а фтор принимает – получается тоже 10.
Полезный совет
Помните, что на внешнем энергетическом ярусе может быть только 8 электронов. И это не зависит от расположения элемента в таблице Менделеева.
Атом – это мельчайшая стабильная (в большинстве случаев) частица вещества. Молекулой же называют несколько атомов, связанных между собой. Именно молекулы хранят в себе информацию о всех свойствах определенного вещества.
Атомы образуют молекулу при помощи различных типов связи. Они отличаются между собой направленностью и энергией, с подмогой которых дозволено эту связь образовать.
Квантовомеханическая модель ковалентной связи
Ковалентная связь образуется при помощи валентных электронов. При сближении 2-х атомов отслеживается перекрытие электронных облаков. При этом электроны всякого атома начинают двигаться в области, принадлежащей иному атому. В пространстве, окружающем их, возникает излишний негативный потенциал, тот, что стягивает позитивно заряженные ядра. Это допустимо только при условии, что спины всеобщих электронов антипараллельны (направлены в различные стороны).Ковалентная связь характеризуется достаточно огромным значением энергии связи на весь атом (около 5 эВ). Это обозначает, что нужно 10 эВ, дабы молекула из 2-х атомов, образованная ковалентной связью, распалась. Атомы могут приблизиться друг к другу на сурово определенное состояние. При таком сближении отслеживается перекрытие электронных облаков. Тезис Паули гласит, что вокруг одного и того же атома не может вращаться два электрона в идентичном состоянии. Чем огромнее отслеживается перекрытие, тем больше отталкиваются атомы.
Водородная связь
Это частный случай ковалентной связи. Ее образуют два атома водорода. Именно на примере этого химического элемента в двадцатых годах прошлого столетия был показан механизм образования ковалентной связи. Атом водорода дюже примитивен в своем строении, что дозволило ученым касательно верно решить уравнение Шредингера.
Ионная связь
Кристалл каждом вестимой поваренной соли образуется при помощи ионной связи. Она появляется, когда атомы, образующие молекулу, владеют огромный разницей в электроотрицательности. Менее электроотрицательный атом (в случае кристалла поваренной соли это натрий) отдает все свои валентные электроны хлору, превращаясь в правильно заряженный ион. Хлор, в свою очередь, становится негативно заряженным ионом. Эти ионы связаны в структуре электростатическим взаимодействием, которое характеризуется достаточно огромный силой. Вот отчего ионная связь владеет наибольшей прочностью (10 эВ на атом, что в два раза огромнее, чем энергия ковалентной связи). В ионных кристаллах дюже редко отслеживаются недостатки разного рода. Электростатическое взаимодействие крепко удерживает позитивные и негативные ионы в определенных местах, не давая возникнуть вакансии, междоузелью и иным недостаткам кристаллической решетки.
Видео по теме
Полезный совет
Протоны – это одобрительно заряженные частицы, нейтроны же не несут какого-нибудь заряда.
Как определить валентные электроны
Валентность — это способность атома вступать во взаимодействие с другими атомами, образуя с ними химические связи. В создание теории валентности внесли большой вклад многие ученые, прежде всего, немец Кекуле и наш соотечественник Бутлеров. Электроны, которые принимают участие в образовании химической связи, называют валентными.
Вам понадобитсяВспомните строение атома. Он подобен нашей Солнечной системе: в центре располагается массивное ядро («звезда»), а вокруг него вращаются электроны («планеты»). Размеры ядра, хотя в нем сосредоточена практически вся масса атома, ничтожно малы по сравнению с расстояние до электронных орбит. Какие из электронов атома легче всего вступят во взаимодействия с электронами других атомов? Нетрудно понять, что те, которые находятся дальше всего от ядра, на внешней электронной оболочке.
Посмотрите в Таблицу Менделеева. Вот, например, третий Период. Идите последовательно по элементам главных подгрупп. Щелочной металл натрий имеет на внешней оболочке один электрон, который и участвует в образовании химической связи. Следовательно, он одновалентен.
Щелочноземельный металл магний имеет на внешней оболочке два электрона, он двухвалентен. Амфотерный (то есть, проявляющий в своих соединениях как основные, так и кислотные свойства) металл алюминий имеет три электрона и такую же валентность.
Кремний в своих соединениях четырехвалентен. Фосфор может образовывать различные количества связей, а его высшая валентность равна пяти – как, например, в молекуле фосфорного ангидрида Р2О5.
Сера точно так же может иметь разные валентности, высшая же равна шести. Аналогично ведет себя хлор: в молекуле соляной кислоты HCl, к примеру, он одновалентен, а в молекуле хлорной кислоты HClO4 –семивалентен.
Поэтому запомните правило: высшая валентность элементов, находящихся в главных подгруппах, равна номеру группы и определяется числом электронов на внешнем уровне.
А как быть, если элемент находится не в главной, а побочной подгруппе? В этом случае валентными являются также d-электроны предыдущего подуровня. В таблице Менделеева для каждого элемента приведен полный электронный состав. К примеру, какова высшая валентность хрома и марганца? На внешнем уровне у хрома 1 электрон, на d-подуровне 5. Следовательно, высшая валентность – 6, как, например, в молекуле хромового ангидрида CrO3. А у марганца на d-подуровне также 5 электронов, но на внешнем уровне -2. Значит, его высшая валентность – 7.
Вы видите, что хром находится в 6-й группе, марганец – в 7-й.Следовательно, вышеуказанное правило действует и для элементов побочных подгрупп. Запомните исключения из него: Кобальт, Никель, Палладий, Платина, Родий. Иридий.
