Ni nini hutokea kwa atomi za elementi wakati wa athari za kemikali? Je, ni sifa gani za vipengele? Jibu moja linaweza kutolewa kwa maswali haya yote mawili: sababu iko katika muundo wa kiwango cha nishati ya nje ya atomi. Katika makala yetu, tutazingatia muundo wa kielektroniki wa atomi za metali na zisizo za metali na kujua uhusiano kati ya muundo wa kiwango cha nje na sifa za elementi.
Sifa maalum za elektroni
Mitikio ya kemikali inapotokea kati ya molekuli za vitendanishi viwili au zaidi, mabadiliko hutokea katika muundo wa magamba ya elektroni ya atomi, huku viini vyake vikibaki bila kubadilika. Kwanza, hebu tufahamiane na sifa za elektroni zilizo kwenye viwango vya atomi iliyo mbali zaidi na kiini. Chembe za kushtakiwa vibaya hupangwa kwa tabaka kwa umbali fulani kutoka kwa kiini na kutoka kwa kila mmoja. Nafasi inayozunguka kiini ambapo elektroni zina uwezekano mkubwa wa kupatikanainayoitwa orbital ya elektroni. Takriban 90% ya wingu la elektroni lililo na chaji hasi hufupishwa ndani yake. Elektroni yenyewe katika atomi huonyesha sifa ya uwili, inaweza kufanya kazi kwa wakati mmoja kama chembe na kama wimbi.
Sheria za kujaza ganda la elektroni la atomi
Idadi ya viwango vya nishati ambapo chembe zinapatikana ni sawa na idadi ya kipindi ambapo kipengele kinapatikana. Muundo wa kielektroniki unaonyesha nini? Ilibadilika kuwa idadi ya elektroni katika kiwango cha nishati ya nje kwa s- na p-vipengele vya vikundi vidogo vya vipindi vidogo na vikubwa vinafanana na nambari ya kikundi. Kwa mfano, atomi za lithiamu za kundi la kwanza, ambazo zina tabaka mbili, zina elektroni moja kwenye ganda la nje. Atomi za sulfuri zina elektroni sita kwenye kiwango cha mwisho cha nishati, kwani kipengele iko katika kikundi kikuu cha kikundi cha sita, nk. ni 1 (kwa chromium na shaba) au 2. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba kadiri chaji ya kiini cha atomi inavyoongezeka, d-sublevel ya ndani hujazwa kwanza na viwango vya nishati ya nje hubakia bila kubadilika.
Kwa nini sifa za elementi za hedhi ndogo hubadilika?
Katika mfumo wa muda, vipindi 1, 2, 3 na 7 vinachukuliwa kuwa vidogo. Mabadiliko laini katika mali ya vitu wakati chaji za nyuklia zinaongezeka, kuanzia metali hai na kuishia na gesi ajizi, inaelezewa na ongezeko la polepole la idadi ya elektroni kwenye kiwango cha nje. Vipengele vya kwanza katika vipindi vile ni wale ambao atomi zao zina moja tu auelektroni mbili ambazo zinaweza kujitenga kwa urahisi kutoka kwa kiini. Katika hali hii, ayoni ya chuma yenye chaji chanya huundwa.
Vipengee vya amphoteriki, kama vile alumini au zinki, hujaza viwango vyake vya nishati ya nje kwa kiasi kidogo cha elektroni (1 kwa zinki, 3 kwa alumini). Kulingana na hali ya mmenyuko wa kemikali, wanaweza kuonyesha mali zote za metali na zisizo za metali. Vipengele visivyo vya metali vya vipindi vidogo vina kutoka kwa chembe 4 hadi 7 hasi kwenye shells za nje za atomi zao na kuikamilisha kwa octet, kuvutia elektroni kutoka kwa atomi nyingine. Kwa mfano, isiyo ya chuma na index ya juu ya electronegativity - fluorine, ina elektroni 7 kwenye safu ya mwisho na daima huchukua elektroni moja sio tu kutoka kwa metali, lakini pia kutoka kwa vipengele vya kazi visivyo vya metali: oksijeni, klorini, nitrojeni. Vipindi vidogo huisha, pamoja na vile vikubwa, vyenye gesi ajizi, ambazo molekuli zake za monatomiki zina viwango vya nishati vya nje vilivyokamilika kabisa hadi elektroni 8.
Sifa za muundo wa atomi za vipindi vikubwa
Hata safu mlalo za 4, 5, na 6 zinajumuisha vipengele ambavyo makombora yake ya nje yanaweza kubeba elektroni moja au mbili pekee. Kama tulivyosema hapo awali, hujaza viwango vidogo vya d- au f- vya safu ya mwisho na elektroni. Kawaida hizi ni metali za kawaida. Tabia zao za kimwili na kemikali hubadilika polepole sana. Safu isiyo ya kawaida ina vipengele vile, ambavyo viwango vya nishati vya nje vinajazwa na elektroni kulingana na mpango wafuatayo: metali - kipengele cha amphoteric - zisizo za metali - gesi ya inert. Tayari tumeona udhihirisho wake katika vipindi vyote vidogo. Kwa mfano, katika mfululizo usio wa kawaida wa vipindi 4, shaba ni chuma, zinki ni amphoterene, kisha kutoka gallium hadi bromini, mali zisizo za metali zinaimarishwa. Kipindi kinaisha kwa kryptoni, atomi ambazo zina ganda la elektroni lililokamilika kabisa.
Jinsi ya kuelezea mgawanyiko wa vipengele katika vikundi?
Kila kikundi - na kuna wanane kati yao katika fomu fupi ya jedwali, pia imegawanywa katika vikundi vidogo, vinavyoitwa kuu na sekondari. Uainishaji huu unaonyesha nafasi tofauti za elektroni kwenye kiwango cha nishati ya nje ya atomi za vipengele. Ilibadilika kuwa vipengele vya vikundi vidogo, kwa mfano, lithiamu, sodiamu, potasiamu, rubidium na cesium, elektroni ya mwisho iko kwenye s-sublevel. Vipengee vya kikundi cha 7 cha kikundi kidogo (halojeni) hujaza p-sublevel yao na chembe hasi.
Kwa wawakilishi wa vikundi vidogo vya pili, kama vile chromium, molybdenum, tungsten, kujaza d-sublevel kwa elektroni itakuwa kawaida. Na kwa vipengele vilivyojumuishwa katika familia za lanthanides na actinides, mkusanyiko wa mashtaka hasi hutokea kwenye f-sublevel ya kiwango cha nishati ya penultimate. Zaidi ya hayo, nambari ya kikundi, kama sheria, inalingana na idadi ya elektroni zinazoweza kuunda vifungo vya kemikali.
Katika makala yetu, tuligundua ni muundo gani viwango vya nishati ya nje vya atomi za elementi za kemikali vina muundo, na tukaamua jukumu lao katika mwingiliano wa baina ya atomiki.
