Составление электронных формул атомов элементов и их графических схем (энергетических диаграмм) – это важный навык в химии, который помогает понять распределение электронов по энергетическим уровням и подуровням. Давайте рассмотрим, как это сделать на примере указанных элементов.
Шаги для составления электронных формул:
- Определите атомный номер элемента. Это число соответствует количеству электронов в нейтральном атоме.
- Запишите порядок заполнения электронных уровней. Используйте правило Клечкова (или принцип минимальной энергии), которое гласит, что электроны заполняют сначала более низкие уровни энергии. Порядок заполнения выглядит так: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
- Заполняйте уровни и подуровни электронами. Учитывайте, что s-орбитали могут содержать до 2 электронов, p-орбитали – до 6, d-орбитали – до 10 и f-орбитали – до 14.
- Запишите электронную конфигурацию. Это делается в виде формулы, где указываются уровни и количество электронов в каждом из них.
Примеры для указанных элементов:
- K (Калий, Z=19): 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
- Cl (Хлор, Z=17): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
- Fe (Железо, Z=26): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
- Cu (Медь, Z=29): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰
- S (Сера, Z=16): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
- P (Фосфор, Z=15): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
- Ag (Серебро, Z=47): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d¹⁰
- Hg (Ртуть, Z=80): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰
- Au (Золото, Z=79): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹ 4d¹⁰
- Mn (Марганец, Z=25): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵
- Mg (Магний, Z=12): 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
Графические схемы (энергетические диаграммы):
Для составления энергетических диаграмм следуйте этим шагам:
- Начните с рисования горизонтальных линий, представляющих энергетические уровни (1s, 2s, 2p и т.д.).
- На каждой линии укажите количество электронов, используя стрелки: одна стрелка вверх (↑) для одного электрона, и если уровень заполнен, добавьте стрелку вниз (↓).
- Помните о принципе Паули: два электрона в одном подуровне должны иметь противоположные спины.
Пример для элемента К (Калий):
- 1s: ↑↓
- 2s: ↑↓
- 2p: ↑↓ ↑↓ ↑↓
- 3s: ↑↓
- 3p: (пусто)
- 3s: ↑
Таким образом, вы сможете составить электронные формулы и графические схемы для любых элементов, следуя этим шагам и принципам. Практикуйтесь, и у вас всё получится!