«Будова електронних оболонок атомів хімічних елементів № 1-20. Стан електронів у атомі. Електронні орбіталі»

«Будова електронних оболонок атомів хімічних елементів № 1-20. Стан електронів у атомі. Електронні орбіталі»Підготуваластудентка ФМПНТгрупи БХ19 БДудник Вікторія

«Будова електронних оболонок атомів хімічних елементів № 1-20. Стан електронів у атомі. Електронні орбіталі»Сьогодні ми з вами:1. Дізнаємося, як рухаються електрони в атомі2. Познайомимося з енергетичними орбіталями2. Розглянемо будову електронних оболонок елементів №1-20

1. Що таке «електрон»?Частинка. Хвиля. Електрону притаманний корпускулярно-хвильовий дуалізм!!!(від лат. сorpusculum – частинка)- має масу і заряд- може огинати перешкоди. Для електрона поняття «траєкторія» застосовувати не можна. Про електрон можна говорити, що в даній точці простору є певна імовірність його існування

має тільки 1 електрон. Поняття про орбіталі

ЕЛЕКТРОННА ХМАРА

ЕЛЕКТРОННА ОРБІТАЛЬЕлектронна орбіталь – простір біля ядра, в якому можна виявити електрон із найбільшою ймовірністю. Ймовірність перебування електрона вища за 90%

Усі крапки на малюнку – «відбитки» одного-єдиного електрона!

Типи орбіталей:s - орбітальр - орбітальd - орбіталь f - орбіталь (sharp)(principal)(diffuse)(fundamental)Електронні орбіталіstyle.text. Decoration. Underline

Електронна орбіталь, що має форму кулі називається s- орбіталь. Електрони, які займають простір навколо ядра схожий на кулю називають s-електрони. Графічно орбіталі прийнято позначати квадратом в якому вказують стрілками електрони, що рухаються3d.view.rotation.y3d.object.scale.x3d.object.scale.y3d.object.scale.z

Електронна орбіталь, що має форму гантельки називається р – орбіталь. Електрони, які займають простір навколо ядра схожий на гантелю називають р-електрони Електронні орбіталі, що мають біль складну форму f – орбіталль f – електрониd – орбіталль d – електронир2f2d2 Чим складніша форма орбіталей, тим більшу енергію мають електрони, які на таких орбіталях знаходяться. 3d.view.rotation.x3d.object.scale.x3d.object.scale.y3d.object.scale.z3d.view.rotation.y3d.object.scale.x3d.object.scale.y3d.object.scale.z3d.view.rotation.y3d.object.scale.x3d.object.scale.y3d.object.scale.z

Поняття про спін. На одній орбіталі може перебувати лише два електрони. Вони називаються спарені↑↓ Рух електрона навколо осі називається спін. Якщо два електрони обертаються навколо власної осі в одному напрямку, то говорять, що їх спіни паралельні, а якщо в різних – то їх спіни антипаралельніrr

Електронна оболонка атома. Електронні хмари, що утворюються окремими електонами в атомі, разом утворюють електронну хмару атома —електронну оболонку .rrr

Єлектронна оболонка — це сукупність електронів, що рухаються навколо ядра та утримуються в атомі силами притягання ядра. Модель атома описується будовою електронної оболонки. Для її уявлення необхідно знати найважливішу характеристику електрона, яку можна точно визначити (розрахувати). Такою характеристикою є енергія.

Електрони розміщені на різній відстані від ядра і це залежить від енергії електронів. Чим вища енергія електрона – тим далі від ядра він знаходиться і тим більшою за розміром буде його орбіталь. Енергетичні рівні (електронні шари) – орбіталі близьких за енергією електронів. Кількість енергетичних рівнів у атомі елемента дорівнює номеру періоду в Періодичній системі, в якому цей елемент перебуває. Останній енергетичний рівень називають зовнішнім. Схема будови електронної оболонки2е6е10е14е

Число енергетичних підрівнів дорівнює номеру енергетичного рівня (номеру періоду). Енергетичний підрівень може містити тільки певне число орбіталей (це залежить від просторової орієнтації орбіталей в просторі). Графічно орбіталь прийнято позначати квадратиком Орбіталі перших чотирьох енергетичних рівнів будуть виглядати таким чином:n=4n=1n=2n=3 Орбіталіspdf

На кожній орбіталі максимально можуть розміститися два електрони. Графічно орбіталь зображують у вигляді квадрата, а електрони – у вигляді стрілок, спрямованих догори або донизу- вільна (вакантна, або незаповнена) орбіталь- орбіталь, що містить один електрон; такий електрон називають неспареним- заповнена орбіталь, що містить два електрони; такі електрони називають спареними. Одна орбіталь може містити лише такі два електрони, спіни яких є антипаралельними. Це правило називають принципом заборони Паулі

У елементів першого періоду Гідрогену та Гелію один електронний шар на якому перебувають електрони з кулеподібною формою орбіталі (s-електрони);Електрони будуть розміщені на першому енергетичному рівні (єдиному) на s-орбіталіs. H1 Символ елемента. Номер енергетичного рівня. Заряд ядра атома (кількість електронів)Тип енергетичного підрівня (орбіталі)11s1 Електронна формула. Не21s1s2

12 У елементів другого періоду, — два шари. На другому електронному шарі окрім сферичної орбіталі перебувають три гантелеподібні орбіталі

Li3sp↑↓↑121s22s1 Коли на підрівнях, що складаються з декількох орбіталей, розміщується декілька електронів, виникає запитання: які орбіталі вони займають? Для такого випадку існує правило Хунда, згідно з яким електрон займає вільну орбіталь, а за відсутності вільної – утворює пару з іншим електроном у напівзаповненій орбіталі↓↓↓↓ У межах одного енергетичного підрівня електрони розподіляються по орбіталях таким чином, щоб кількість неспарених електронів була максимальною.

Згідно з правилом Хунда, в електронній оболонці атома є два неспарені електрони С612ssp↓↓↓↓↓↓1s22s22p2 Якщо на р-підрівні має розташуватися більше ніж три електрони, то «зайвий» електрон утворить електронну пару з іншим електроном, що вже розмішений на цьому підрівніO812ssp1s22s22p4 Електронна оболонка кожного наступного елемента буде відрізнятися від електронної оболонки попереднього лише на один електрон. Таким чином , в атомах Неону перший та другий енергетичні підрівні цілком заповнені електронами

Електронні оболонки атомів елементів інших періодів заповнюються за такими самими правилами. В атомів першого елемента третього періоду – Натрію – починає заповнюватися третій енергетичний рівень. В атомі Натрію на третьому енергетичному рівні з’являється третій підрівень, що складається з d-орбіталей, але, як і р-орбіталі, у Натрію d-орбіталі ще не заповнюються електронами й залишаються вакантними. Na11123sssppd1s22s22p63s1

В атомах елементів четвертого періоду починає заповнюватися електронами четвертий енергетичний рівень, попри те що третій рівень ще неповний.енергія 4s-підрівня менша, ніж енергія 3d-підрівня. В атомах першого елемента четвертого періоду – Калію – один електрон розташовується на 4s-підрівніK191234sssspppddf1s22s22p63s23p64s1

ЗАСТОСУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯЗавдання:записати електронні формули елементів другого періоду N, F, Ne7 N12ssp1s22s22p39 F12ssp1s22s22p510 Ne1s22s22p6

Cьогодні ми з вами вияснили, що: Електронна орбіталь – Типи орбіталей: Електрони розподіляють за. Енергетичні рівні (електронні шари) –Номер періоду =Останній енергетичний рівень називаютьпростір біля ядра, в якому можна виявити електрон із найбільшою ймовірністюs,p,d,fенергетичними рівнямиорбіталі близьких за енергією електронівкількості енергетичних рівнівзовнішнім

Інструктаж з домашнього завдання. Опрацювати § 8 Початковий рівень:виконати тест (роздатковий матеріал) Середній рівень: Письмово: 1. Назвіть відомі вам форми атомних орбіталей згідно із сучасними уявленнями про стан електронів в атомі. Чим вони відрізняються? 2. Сформулюйте визначення: а) атомної орбіталі; б) понять «спін», «енергетичний рівень». 3. Поясніть, як ви розумієте поняття «паралельні спіни», «антипаралельні спіни». 4. Поясніть, як ви розумієте поняття «енергетичний рівень» і як визначити кількість енергетичних рівнів за розміщенням елемента в періодичній системі. Достатній рівень: Письмово: 1. Поясніть, як відбувається заповнення енергетичних рівнів в атомах елементів першого–третього періодів. Які електрони називають спареними? 2. Поясніть порядок розміщення електронів на орбіталях. 3. Запишіть графічні та електричні формули елементів третього періоду: Mg, S; та четвертого періоду: Сu, Ni. Високий рівень:- Письмово: 1. Укажіть, користуючись періодичною системою: а) кількість енергетичних рівнів елементів Берилію, Карбону, Магнію, Кальцію; б) число електронів на зовнішньому енергетичному рівні в атомі Натрію, Алюмінію, Фосфору, Брому. 2. Обґрунтуйте, що спільного та відмінного в будові електронної оболонки атомів елементів: а) Літію та Натрію; б) Нітрогену й Фосфору; в) Гелію та Неону. 3. Запишіть графічні та електричні формули елементів четвертого періоду: Cr, Mn, Fe.