Ηλεκτρονιακή δόμηση ατόμων
Μαραγκάκης Μιχάλης
Ηλεκτρονιακή δόμηση ατόμων
Μαραγκάκης Μιχάλης
Κανόνες Ηλεκτρονιακής Δόμησης
1 Στιβάδες & κύριος κβαντικός αριθμός
Τα ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν στιβάδες, κάθε μία από τις οποίες χαρακτηρίζεται από τον κύριο κβαντικό αριθμό n.
| Στιβάδα | K | L | M | N | O | P | Q |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Κύριος κβαντικός αριθμός | n=1 | n=2 | n=3 | n=4 | n=5 | n=6 | n=7 |
2 Αρχή ελάχιστης ενέργειας
Τα ηλεκτρόνια τείνουν να καταλάβουν στιβάδες με τη μικρότερη ενέργεια. Η ενέργεια των στιβάδων αυξάνεται όσο αυξάνεται η απόσταση από τον πυρήνα (και άρα ο κύριος κβαντικός αριθμός n).
3 Μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων ανά στιβάδα
Για στιβάδα με n ≤ 4, ο μέγιστος αριθμός δίνεται από τη σχέση: 2n²
| Στιβάδα | n | max ηλεκτρονίων (2n²) |
|---|---|---|
| K | 1 | 2·1² = 2 |
| L | 2 | 2·2² = 8 |
| M | 3 | 2·3² = 18 |
| N | 4 | 2·4² = 32 |
4 Εξωτερική στιβάδα
Ο μέγιστος αριθμός ηλεκτρονίων στην εξωτερική στιβάδα είναι:
- αν είναι η K → το πολύ 2 ηλεκτρόνια
- αν είναι οποιαδήποτε άλλη → το πολύ 8 ηλεκτρόνια
5 Προηγούμενη της εξωτερικής
Ο αριθμός ηλεκτρονίων που μπορεί να καταλάβει η προηγούμενη της εξωτερικής στιβάδα:
- αν είναι η K → 2 ηλεκτρόνια
- αν είναι άλλη → 18 ή 8 ηλεκτρόνια
ΠΡΟΣΟΧΗ: Οι παραπάνω κανόνες ισχύουν μόνο για τα στοιχεία των κύριων (Α) ομάδων του Περιοδικού Πίνακα (ομάδες 1, 2, 13 έως 18).
Φύλλο εργασίας
Επίλεξε ένα άτομο και ακολούθησε τα βήματα για να συμπληρώσεις τη δόμηση.
Ατομικός αριθμός Z = 6 → 6 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L
Βήμα 1 από 3
Το άτομο έχει 6 ηλεκτρόνια. Η στιβάδα K παίρνει το πολύ 2.
K = 2. Απομένουν 4. Η εξωτερική L παίρνει 4 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(4) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 9 → 9 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L
Βήμα 1 από 3
Το άτομο έχει 9 ηλεκτρόνια. Η K παίρνει 2.
Απομένουν 7. Η εξωτερική L παίρνει 7 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(7) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 12 → 12 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M
Βήμα 1 από 4
12 ηλεκτρόνια. Η K παίρνει 2.
Απομένουν 10. Η L παίρνει 8.
Απομένουν 2. Η εξωτερική M παίρνει 2.
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(2) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 15 → 15 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M
Βήμα 1 από 4
15 ηλεκτρόνια. Η K παίρνει 2.
Απομένουν 13. Η L παίρνει 8.
Απομένουν 5. Η εξωτερική M παίρνει 5 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(5) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 33 → 33 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N
Βήμα 1 από 5
33 ηλεκτρόνια. Η K παίρνει 2.
Απομένουν 31. Η L παίρνει 8.
Απομένουν 23. Η M είναι προηγούμενη της εξωτερικής → 18 (κανόνας 5).
Απομένουν 5. Η εξωτερική N παίρνει 5 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(18) N(5) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 13 → 13 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M
Βήμα 1 από 4
Το άτομο έχει 13 ηλεκτρόνια. Ξεκινάμε από τη στιβάδα K (μικρότερη ενέργεια). Πόσα ηλεκτρόνια χωράει το πολύ η K;
Υπόδειξη: Η K έχει n=1 → max = 2n² = 2
Τοποθετούμε 2 ηλεκτρόνια στη K. Απομένουν 11 ηλεκτρόνια. Η επόμενη στιβάδα είναι η L (n=2). Ποιος ο μέγιστος αριθμός της;
Υπόδειξη: 2·2² = 8
Τοποθετούμε 8 στη L. Απομένουν 3 ηλεκτρόνια. Η εξωτερική στιβάδα είναι η M. Μπορεί να δεχθεί το πολύ 8 (κανόνας 4).
Τοποθέτησε τα 3 ηλεκτρόνια στη M.
Συμπλήρωσε όλα τα κουτάκια και πάτα «Έλεγχος»!
Ατομικός αριθμός Z = 11 → 11 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M
Βήμα 1 από 4
Το άτομο έχει 11 ηλεκτρόνια. Ξεκινάμε από τη στιβάδα K. Πόσα ηλεκτρόνια χωράει το πολύ;
Υπόδειξη: n=1 → max = 2
K = 2. Απομένουν 9 ηλεκτρόνια. Η L (n=2) παίρνει έως 8.
L = 8. Απομένει 1 ηλεκτρόνιο. Η εξωτερική M παίρνει 1 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(1) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 17 → 17 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M
Βήμα 1 από 4
17 ηλεκτρόνια. Η K παίρνει 2.
Απομένουν 15. Η L παίρνει 8.
Απομένουν 7. Η εξωτερική M παίρνει 7 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(7) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 19 → 19 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N
Βήμα 1 από 5
19 ηλεκτρόνια. Η στιβάδα K παίρνει 2.
Απομένουν 17. Η L παίρνει 8.
Απομένουν 9. Η M δεν είναι ακόμα εξωτερική. Βάζουμε 8 στη M (ώστε η N να είναι εξωτερική).
Υπόδειξη: όπως στο Ca — προηγούμενη της εξωτερικής μπορεί 8 ή 18.
Απομένει 1. Η εξωτερική N παίρνει 1.
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(8) N(1) και πάτα «Έλεγχος».
Ατομικός αριθμός Z = 20 → 20 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N
Βήμα 1 από 5
20 ηλεκτρόνια. Ξεκινάμε με K (max 2).
K=2, απομένουν 18. L (max 8).
L=8, απομένουν 10. Η M δεν είναι εξωτερική ακόμα. Μπορεί έως 18, αλλά θα αφήσουμε για την εξωτερική.
Θα βάλουμε 8 στη M (ώστε η N να είναι εξωτερική με 2).
M=8, απομένουν 2. Η εξωτερική N παίρνει 2 (κανόνας 4: max 8, αλλά έχουμε μόνο 2).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(8) N(2) και πάτα Έλεγχος.
Z = 31 → 31 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N
Βήμα 1 από 5
31 e⁻. K παίρνει 2.
Απομένουν 29. L = 8.
Απομένουν 21. Η M είναι προηγούμενη της εξωτερικής → μπορεί 18 (κανόνας 5).
Βάζουμε 18 στη M.
Απομένουν 3. Η εξωτερική N παίρνει 3 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(18) N(3)
Ατομικός αριθμός Z = 35 → 35 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N
Βήμα 1 από 5
35 ηλεκτρόνια. Η K παίρνει 2.
Απομένουν 33. Η L παίρνει 8.
Απομένουν 25. Η M είναι προηγούμενη της εξωτερικής → παίρνει 18 (κανόνας 5).
Απομένουν 7. Η εξωτερική N παίρνει 7 (max 8).
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(18) N(7) και πάτα «Έλεγχος».
Z = 38 → 38 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N, O
Βήμα 1 από 6
38 e⁻. K = 2.
Απομένουν 36. L = 8.
Απομένουν 28. M μπορεί έως 18.
Βάζουμε 18 στη M.
Απομένουν 10. Η N είναι προηγούμενη της εξωτερικής → 8 (ή 18).
Βάζουμε 8 στη N ώστε η O να πάρει 2.
Απομένουν 2. Εξωτερική O = 2.
Συμπλήρωσε: K(2) L(8) M(18) N(8) O(2)
Παράδειγμα: Ιώδιο (53I)
Ακολούθησε τα βήματα και συμπλήρωσε τη δόμηση του Ιωδίου. Εδώ φαίνεται καθαρά ο κανόνας της προηγούμενης της εξωτερικής στιβάδας.
Ατομικός αριθμός Z = 53 → 53 ηλεκτρόνια. Στιβάδες: K, L, M, N, O
Βήμα 1 από 6
Το άτομο έχει 53 ηλεκτρόνια. Ξεκινάμε από τη στιβάδα K (μικρότερη ενέργεια). Πόσα ηλεκτρόνια χωράει το πολύ η K;
Υπόδειξη: n=1 → max = 2n² = 2
Τοποθετούμε 2 στη K. Απομένουν 51 ηλεκτρόνια. Η επόμενη είναι η L (n=2).
Υπόδειξη: 2·2² = 8
Τοποθετούμε 8 στη L. Απομένουν 43 ηλεκτρόνια. Η M (n=3) μπορεί έως 18.
Βάζουμε 18 στη M.
Απομένουν 25 ηλεκτρόνια. Η N θεωρητικά μπορεί έως 32 (2·4²). Όμως:
Η εξωτερική στιβάδα (O) μπορεί να δεχθεί το πολύ 8 e⁻. Αν βάλαμε 32 στη N, τα 25 δεν «χωρούν» σωστά. Άρα η N είναι η προηγούμενη της εξωτερικής και παίρνει 18 (κανόνας 5).
Μετά τα 18 στη N απομένουν 7 ηλεκτρόνια. Η εξωτερική O παίρνει 7 (max 8).
Συμπλήρωσε όλα τα κουτάκια: K(2) L(8) M(18) N(18) O(7) και πάτα «Έλεγχος»!
Quiz – 10 Ερωτήσεις
Δοκίμασε τις γνώσεις σου με 10 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Στο τέλος θα δεις το σκορ σου!