s,p,d/,q
Бірінші энергетикалық деңгейде 5-орбиталь, екінші энергетикалық деңгейде s,p -орбитальдар, үшінші энергетикалық деңгейде s,p,d -орбитальдары, тертінші энергетикалық деңгейде s,p,df -орбитальдары, т.с.с. болады.
203
13-кесте. Per нѳмірі 3-11 элементтер атомдарының
қүрылым бѳлшектері
f
Химиялык
|
|
Протон
|
Нейтрон
|
Электрон
|
Салыстырмалы
|
элементтін
|
Символы
|
атомдық
|
реттік немірі
|
|
саны
|
саны
|
саны
|
массасы
|
|
|
|
|
3
|
Li
|
3
|
4
|
3
|
7
|
4
|
Be
|
4
|
5
|
4
|
9
|
5
|
В
|
5
|
6
|
5
|
И
|
6
|
С
|
6
|
6
|
6
|
12
|
7
|
N
|
7
|
7
|
7
|
14
|
8
|
О
|
8
|
8
|
8
|
16
|
9
|
ғ
|
9
|
10
|
9
|
19
|
10
|
Ne
|
10
|
10
|
10
|
20
|
11
|
Na
|
11
|
12
|
11
|
23
|
14-кестс. Электрондардын деңгсйлер мен орбитальдарда орналасуы (I - IV период). (Айтылғандарды кесте түрінде жазса,
кѳрнекілігі артады).
Энергетикалық денгей
|
Энергетикалық
|
Кецістікке
|
багытталуынын мәні
|
(п)
|
орбиталь (/)
|
(га)
|
|
0 ( s )
|
1
|
0
|
2
|
0(5)
|
0
|
|
Г р )
|
- 1,0,+1
|
3
|
0 ( s )
|
0
|
|
Г р )
|
-1,0,+1
|
|
2(d)
|
-2,-1, 0, +1,+2
|
4
|
0(S)
|
0
|
|
1 (р)
|
-1,0,+1
|
|
2(d)
|
-2,-1,0,+1,+2
|
......
|
3(/) . ..
|
-3, -2,-1, 0, +1,+2,+3
|
204
Бір энергетикалық деңгейде орналасқан электрондард энергиясыуның эр түрлі болуы электрон бүлттарының пішініне байланысты, s -электрондары бүлтының пішіні шар тэрізді, р - электрондарының бүлты колемдік эллипс пішінді, ал d жэне / - электрондар бұлттарының пішіні күрделі болып келеді. Электрон бүлттары кеңістікте эр түрлі орналасады. Олардын орналасуы магнит квант санының мәніне байланысты (ш) - / -дан 0,+1-ге дейін болуы мүмкін. Шар тэрізді s -бүлтының кеңістікте орналасуының бір гана жағдайы бар. />=электрон бүлттары кеңістікте үш түрлі (-1,0+1) орналасады. б=электрондар орналасуының 5 мэні (- 2, - 1,0, +1, +2) бар. Г=электрондар бүлтының мэні - 7 (- 3, -2, -1,0, +1, +2, +3).
Эр электрон ядро тоңірегінде жэне оз осінен айналады, бүл айналыс сағат тілінің бағыты бойынша жэне керісінше болуы мүмкін, осыған орай электрон спинінің екі бағыты шартты тү'рде қарама-қарсы бағыттағы бағдаршамен белгіленеді:Ті. Электрон бүлтының эр жағдайын үя арқылы таңбалайды:|
Бір атомда электронный торт сипаты: энергия қоры жэне бүлтының мѳлшері, бүлтының пішіні, электрон бүлтының кеңістікте орналасуы жэне спині бірдей екі электрон болуы мүмкін емес (Паули үстанымы). Атомның қалыпты жағдайында электрондар энергиясы томен энергетикалық деңгейлерге орналасады.
Осындай түсініктемеден кейін оқушылар 1 - III период элементтерінде электрондардың орналасу сызбанүсқасын сызады, электрондық формулаларын жазады. Соңғы Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман оқулығына дейін энергетикалық деңгейлердегі электрондардың жалпы саны цифрмен корсетілді, атом қүрылысының электрондық жэне графикалық формулалары беріл.мейтін. Соңғы оқулықта электрондардың орналасуы үш түрлі кескінделеді:
205
Деңгейлердегі электрон
|
Электрондық
|
Графикалық формуласы
|
|
|
саны
|
формуласы
|
|
|
|
іН
|
1ё
|
|
Is'
|
|
|
|
,Не
|
2 ё
|
|
ls‘
|
|
|
|
зЬі
|
2 ё
|
1 ё
|
ls^2s‘
|
E d
|
|
|
4Ве
|
2 ё
|
2 ё
|
I s V
|
E Q E
|
П
|
И
|
зВ
|
2 ё
|
3 ё
|
lsW 2p'
|
BdB d z n
|
бС
|
2 ё
|
4 ё
|
ls^2s^2p^
|
B d B
|
\n
|
n
|
TN
|
2 ё
|
5 ё
|
ls^2s"2p'
|
B d B
|
d
|
|
|
|
|
|
|
gO
|
2 ё
|
6 ё
|
ls^2s^2p^
|
B d B
|
ПТГГТі
|
9Ғ
|
2 ё
|
7 ё
|
ls^2s^2p*
|
lEdB dUnn
|
loNe
|
2 ё
|
8 ё
|
ls^2s^2p«
|
mm dddira
|
Бұдан соң III период элементтері атомдарының электрондық жэне графиқалық формуласы жазылады.
Энергетиқалық деңгейлерде электрондардың орналасуы жѳнінде оқушылар жалпы қорытынды жасайды.
Бірінші период элементтерінде бірінші энергетикалық деңгейдің s-орбиталі екі электронмен толады.
Екінші период элеменггерінде энергетикалық деңгейдің 25-орбиталі екі, 2р-орбиталі алты электронмен толады.
Үшінші период элементтерінде үшінші энергетикалық деңгейдің Зз-орбиталі екі, Зр-орбиталі алты электронмен толады.
Бұлардың бэрі негізгі топ элементтеріне жатады, s жэне р-элементтер деп аталады.
Бұдан соң мұғалім үшінші d -орбитальдың қалғанын ескертіп, тертінші период элементтерінде энергетикалық деңгейшелердің толу
206
ретін түсіндіреді: 4,v ->ЗсУ->4/2. Мүнда периодтың басындағы екі элемент (калий жэне кальций) 4і-орбиталін екі электронмен толтырады. Үшінші элемент скандийден бастап галлийге дейінгі он элементте электрондар сыртқының астындағы үшінші деңгейдің d - орбитальында орналасады. Ол орбиталь электронға толған соң ғана 4ү>-орбиталі алты электронмен толады. Бесінші периодта электрондардың орналасуы тѳртіншіге үқсас жүзеге асады: 5s ->5d->5p. Бүл екі периодта энергетикалық деңгейлерін электрондармен толтыратын элементтер саны 18-ге жетеді, s жэне р-дар басқа с/-элементтер пайда болып, қосымша топшалар қүрайды.
Алтыншы жэне жетінші периодтарда электрондардың орналасуы бүлардан да күрделі, яғин мына ретпен жүреді: 6s 5с/ 4 / 6р.
Бүл периодтағы / -элементтер (лантаноидтер, актиноидтар) туралы түсінік жалпы химия курсында беріледі.
Периодтық заңды атом қүрылысы түргысьшан түсіндіру.
Периодтық жүйе - периодтық заңның графикалық бейнесі, ол жеті период, сегіз топтан түрады. Периодтар үлкен жэне кіші топтарға негізгі жэне қосымша топшаларга жіктеледі.
Элементтер қасиеттерінің периодты түрде ѳзгеруінің себебін түсіну үшін оқушылар ядро заряды мен сыртқы энергетикалық деңгейдегі электрон саны арасындағы тэуелділікті кѳрсететін диаграмма сызады. Кѳлбеу бағытта ядро зарядының ѳсуі, тік бағытта электрон саны корсетіледі. Сонда екінші жэне үшінші период элементтерінде сыртқы деңгейдегі электрон санының бірден сегізге дейін ѳсетіні байқалады. Бүл алдыңғы сабақтарда сызылған валенттіліктің ѳзгеру графигіне сәйкес келеді. Сыртқы қабаттың электрондары валенттік электрондар деп аталады, екінші жэне үшінші периодтарда сегіз элементтен кейін қайталанады. Оттегі бойынша валенттілік сыртқы электрондардың санына, сутегі бойынша валенттілік сегізден сыртқы электрондар санын алғандағы айырмаға тең. Бүл заңдылық негізгі топшалардың элементтеріне ғана тэн. Қосымша топшалардың элементтерінде валенттік электрондары сыртқы жэне сыртқының астындағы деңгейлерде орналасады.
Периодта бейметалдық қасиеттердің күшеюі ядро зарядының ѳсуіне байланысты сыртқы деңгейдегі электрон санының артуымен
207
жэне атом радиусының кішіреюімен түсіндіріледі. Бүл жағдайда ядро мен электрондар арасындағы тартылу күші артады.
Бір топта жэне топшада орналасқан элементтердің қасиеттерінің үқсас болатын себебі электрондық қүрылымы, әсіресе сыртқы деңгейлерінің электрондық қүрылысы үқсас, мысалы, сілтілік металдарда; Li 2s', Na 3s', К 4s', Rb 5s', Fr 6s';
галогендерде: F 2s^2p^ Cl 3s^3p^ Br 4s^4p^ I 5s^5p^
Бір периодтан екінші периодқа ѳткенде электрондар жаңа деңгейлерге орналасады, негізгі топ элементтерінің радиусы үлкейеді. Осыған орай металдарының электрон беру қасиеті күшейеді, бейметалдардың электронды қосып алу қасиеті кемиді. Бүл заңдылыққа қосымша топ элементтерінің бағынбайтынын айту қажет, оның себебі d-сығымдалу эсерінен атом радиустарының кішіреюінде.
Электрондық теория түрғысынан периодқа жэне топқа анықтама беріледі. Период - электронмен толатын энергетикалық деңгейлерінің саны бірдей элементтердің кѳлбеу қатары. Топ - энергетикалық деңгейлеріндегі валенттік электрондарының саны бірдей элементтердің вертикаль қатары. Эр периодтың үзындьи-ы, үлкен период элементтерінің қасиеттеріндегі ерекшеліктер энергетикалық деңгейлердің толу ретімен түсіндіріледі. Мысалы 2,8,8,18,18,32 электрондар саны 1 - IV периодтардағы химиялық элементтердің санына сэйкес келеді. IV - V периодтарда 10 элемент d-орбиталын электрондармен толтырғанда сыртқы деңгейдегі электрон саны түрақты күйінде қалады, сондықтан олардың металдық қасиеті де сақталады. Орбитальдағы электрон сандары артқанда қосылыстарында бейметалдық қасиеттер пайда болады.
Химиялық элементтердің электрондық қүрылымының периодты түрде ѳзгеруі олардың жай заттары, оксидтері, негіздері, қышқылдары қасиеттерінің де периодты түрде ѳзгеруіне экеледі. Бірақ бүл ѳзгерістер жеке атомдардағы ѳзгерістерге қарағанда басқаша болып келеді. Ѳйткені оларға қосылыстардың қүрамындағы атомдар арасындағы химиялық байланыстың сипаты, байланыс энергиясы, заттың түзілу жылуы, т.б. эсерін тигізеді. Бүл мэселені заттың қүрылысы жэне химиялық байланыс ѳтілгеннен кейін периодтық жүйе түрғысынан кеңірек қарастырған жѳн.
Достарыңызбен бөлісу: |