Die Mendelejew-Tabelle ist eines der Hauptmittel, das in der Chemie verwendet wird. Es ist eine systematische Verteilung chemischer Elemente nach ihren Atomnummern, Symbolen und Atom-Massen. Die Mendelejew-Tabelle kann jedoch nicht nur verwendet werden, um die notwendigen Elemente zu finden, sondern auch um die Gesamtzahl der Elektronen in einem Atom zu bestimmen.
Um die Gesamtzahl der Elektronen in einem Atom zu bestimmen, müssen Sie die Ordnungszahl des Elements kennen. Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms und entspricht der Anzahl der Elektronen in einem neutralen Atom. In der Mendelejew-Tabelle sind die Ordnungszahlen in aufsteigender Reihenfolge angeordnet, so dass Sie das gewünschte Element leicht finden können.
Wenn Sie das gewünschte Element gefunden haben, achten Sie auf seine Ordnungszahl. Es ist normalerweise am oberen Rand der Periodentabellenzelle aufgeführt. Diese Zahl ist die Gesamtzahl der Elektronen innerhalb eines Atoms. Zum Beispiel ist die Ordnungszahl für Wasserstoff 1, also gibt es nur ein Elektron in einem Wasserstoffatom. Für Sauerstoff ist die Ordnungszahl 8, so dass die Gesamtzahl der Elektronen im Sauerstoffatom 8 ist.
Wie man die Gesamtzahl der Elektronen auf dem Periodensystem erhält --- praktischer Leitfaden
Um die Gesamtzahl der Elektronen zu erhalten, ist es notwendig, die elektronische Konfiguration des Elements zu kennen. Eine elektronische Konfiguration ist die Art und Weise, wie sich Elektronen auf Energieniveaus um einen Atomkern herum befinden.
1. Suchen Sie das Element in der Periodentabelle. Auf dem Periodensystem sind die Elemente nach einer Ordnungszahl geordnet, beginnend mit Wasserstoff (H) und endend mit Oganeson (Og). Die Ordnungszahl stellt die Anzahl der Protonen im Atom eines Elements dar und ist die primäre Kennung des Elements.
2. Definieren Sie die elektronische Konfiguration des Elements. In der Mendelejew-Tabelle finden Sie die grundlegende Quantenzahl (n), den Atomradius und die Elektronegativität des Elements. Anhand dieser Daten können Sie die Position von Elektronen anhand von Energieniveaus und Unterebenen bestimmen.
3. Zählen Sie die Anzahl der Elektronen auf jedem Energieniveau. Um dies zu tun, müssen Sie die maximale Anzahl von Elektronen kennen, die sich auf jeder Ebene befinden können. Zum Beispiel kann das erste Energieniveau maximal 2 Elektronen enthalten, das zweite --- 8 Elektronen, das dritte --- 18 Elektronen usw.
4. Addieren Sie die Anzahl der Elektronen auf jeder Energieebene, um die Gesamtzahl der Elektronen im Atom des Elements zu erhalten. Die Gesamtzahl der Elektronen entspricht der Ordnungszahl des Elements. Zum Beispiel beträgt die Gesamtzahl der Elektronen für Sauerstoff (O), dessen Ordnungszahl 8 ist, 8.
Daher kann die Bestimmung der Gesamtzahl der Elektronen aus dem Periodensystem leicht durchgeführt werden, wenn Sie die elektronische Konfiguration des Elements und die maximale Anzahl von Elektronen auf jeder Energielevel kennen.
Die Struktur der Periodentabelle und die Rolle der Elektronen
Jedes Element in der Mendelejew-Tabelle hat seine eigene Position, die durch seine Ordnungszahl bestimmt wird. Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen im Kern des Atoms eines Elements und bestimmt auch die Anzahl der Elektronen in einem neutralen Atom.
Die Rolle von Elektronen in der Struktur von Atomen kann nicht unterschätzt werden. Elektronen umgeben den Kern eines Atoms und bilden elektronische Hüllen. Jede Schale kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen enthalten. Die erste Hülle enthält nicht mehr als 2 Elektronen, die zweite nicht mehr als 8, die dritte nicht mehr als 8, und so weiter.
Mit der Mendelejew-Tabelle können Sie die Gesamtzahl der Elektronen im Atom eines Elements bestimmen, indem Sie einfach seine Ordnungszahl betrachten. Zum Beispiel wäre für ein Element mit der Ordnungszahl 6, das dem Kohlenstoff entspricht, die Anzahl der Elektronen 6. Dies liegt daran, dass Kohlenstoff 6 Protonen und somit 6 Elektronen hat.
Daher ist die Periodentabelle ein wichtiges Instrument, um die Gesamtzahl der Elektronen in den Atomen der Elemente zu bestimmen und ihre Struktur zu verstehen. Die Kenntnis der Rolle von Elektronen ermöglicht ein besseres Verständnis der chemischen Eigenschaften von Elementen und ihrer Wechselwirkung.
Die Sequenznummer des Elements und die Anzahl der Elektronen im Atom
Jedes Atom hat auch einen elektrisch neutralen Zustand, was bedeutet, dass die Anzahl der Elektronen im Atom der Anzahl der Protonen entspricht. Daher ist die Anzahl der Elektronen im Elementatom auch gleich ihrer Ordnungszahl.
Zum Beispiel hat Kohlenstoff die Sequenznummer 6 in der Periodentabelle. Dies bedeutet, dass sich 6 Elektronen im Kohlenstoffatom befinden. Das Kohlenstoffatom hat 6 Protonen und ist daher elektrisch neutral.
Um also die Gesamtzahl der Elektronen im Elementatom nach dem Periodensystem zu bestimmen, genügt es, seine Sequenznummer zu lesen.
Gruppen und Perioden: bestimmung der Anzahl der Elektronen
Um die Gesamtzahl der Elektronen eines Atoms nach dem Periodensystem zu bestimmen, ist es notwendig, seine Position in der Periode und Gruppe zu kennen.
Eine Periode ist eine Zeile in der Periodentabelle. Es zeigt die Anzahl der Energieniveaus oder Schalen in einem Atom an.
Eine Gruppe ist eine Spalte in der Periodentabelle. Es charakterisiert die Anzahl der Elektronen an der äußeren Energiehülle eines Atoms.
Um die Gesamtzahl der Elektronen eines Atoms zu bestimmen, müssen Sie sich die Nummer der Periode und der Gruppe in der Periodentabelle ansehen.
Die Gesamtzahl der Elektronen eines Atoms kann wie folgt bestimmt werden:
- Schauen Sie sich die Periodennummer (Zeile) in der Periodentabelle an.
- Bestimmen Sie die Anzahl der Energieniveaus oder Schalen in einem Atom.
- Die Gesamtzahl der Elektronen eines Atoms entspricht der Summe der Elektronenzahlen auf jeder Energieniveau.
- Schauen Sie sich die Gruppennummer (Spalte) in der Periodentabelle an.
- Bestimmen Sie die Anzahl der Elektronen an der äußeren Energiehülle des Atoms.
- Addieren Sie die Anzahl der Elektronen auf jeder Energieniveau und auf der äußeren Energiehülle, um die Gesamtzahl der Elektronen des Atoms zu erhalten.
Alle notwendigen Daten finden Sie in der Mendelejew-Tabelle. Wenn Sie die Position eines Atoms in einer Periode und Gruppe kennen, können Sie die Gesamtzahl der Elektronen eines Atoms bestimmen.
Elektronische Konfiguration und Berechnung der Gesamtzahl der Elektronen
Die elektronische Konfiguration eines Elements charakterisiert die Verteilung seiner Elektronen über Energieniveaus und Umlaufbahnen. Es ist eine Aufzeichnung, die die Anzahl der Elektronen in jedem Energieniveau und in ihren Umlaufbahnen angibt.
Um die Gesamtzahl der Elektronen eines Elementatoms gemäß dem Periodensystem zu berechnen, müssen Sie die elektronische Konfiguration dieses Elements kennen. Die erste Zahl im Datensatz bezeichnet die Nummer des Energieniveaus (1, 2, 3 usw.). d.) und der Buchstabe bezeichnet den Orbitaltyp (s, p, d, f).
Beispiel für eine elektronische Konfiguration für das Element Sauerstoff (O):
Hier bedeutet die Zahl 2 im Datensatz, dass sich diese Elektronen auf der zweiten Energieniveau befinden. Der Buchstabe s zeigt an, dass sich diese Elektronen im s-Orbitalbereich befinden. Die Zahl 2 nach s bedeutet, dass sich 2 Elektronen in diesem Orbit befinden.
Auf die gleiche Weise zeigt die Zahl 2p 4 an, dass sich auch Elektronen auf der zweiten Energieniveau befinden, jedoch bereits im p-Orbitalbereich. Die Zahl 4 nach p bedeutet, dass sich 4 Elektronen im p-Orbitalbereich befinden.
Um die Gesamtzahl der Elektronen eines Elementatoms zu bestimmen, ist es notwendig, die Anzahl der Elektronen auf jeder Energieniveau und in jedem Orbitalbereich zu addieren. In diesem Fall ist die Gesamtzahl der Elektronen für Sauerstoff 2 + 4 = 6.
Wenn Sie also die elektronische Konfiguration eines Elements nach dem Periodensystem kennen, können Sie die Gesamtzahl der Elektronen des Atoms dieses Elements bestimmen, was wichtige Informationen in chemischen Berechnungen und Reaktionen ist.
Ausnahme für Übergangsmetalle und Lanthanoide
Bei der Bestimmung der Gesamtzahl der Elektronen nach dem Periodensystem sollte daran erinnert werden, dass Übergangsmetalle und Lanthanoide Merkmale in der Anordnung von Elektronen auf Energieniveaus haben.
Für Übergangsmetalle wird empfohlen, die allgemeine Konfiguration der Elektronenschale zu verwenden, wobei zusätzliche Elektronen in den Unterebenen d, f usw. ignoriert werden.
Um beispielsweise die Gesamtzahl der Elektronen in einem Molybdänatom (Mo) mit der Ordnungszahl 42 zu bestimmen, muss die elektronische Konfiguration 4d5 5s1 verwendet werden, wobei die Elektronen auf der d-Unterebene ignoriert werden.
Lanthanoide haben auch eine spezifische elektronische Konfiguration, die sich von der allgemeinen Regel für die Anordnung von Elektronen nach Energieniveaus unterscheidet.
Um beispielsweise die Gesamtzahl der Elektronen in einem Ceratom (Ce) mit der Sequenznummer 58 zu bestimmen, sollte eine elektronische Konfiguration verwendet werden [Xe] 4f1 5d1 6s2, wobei Elektronen auf der f-Unterebene ignoriert werden.
Daher ist es bei der Bestimmung der Gesamtzahl der Elektronen für Übergangsmetalle und Lanthanoide notwendig, die Merkmale ihrer elektronischen Konfiguration zu berücksichtigen und die zusätzlichen Elektronen in den Unterstufen d, f usw. zu ignorieren.
| Übergangsmetalle | Elektronenkonfiguration |
|---|---|
| Molybdän (Mo) | 4d5 5s1 |
| Eisen (Fe) | 3d6 4s2 |
| Lanthanoide | Elektronenkonfiguration |
|---|---|
| Cer (Ce) | [Xe] 4f1 5d1 6s2 |
| Praseodym (Pr) | [Xe] 4f3 6s2 |
Ein praktisches Beispiel für die Berechnung der Gesamtzahl der Elektronen nach dem Periodensystem
Betrachten wir ein Beispiel für die Berechnung der Gesamtzahl der Elektronen für ein Atom eines chemischen Elements basierend auf den Informationen, die in der Mendelejew-Tabelle dargestellt sind.
Wählen Sie zunächst das chemische Element aus, für das Sie die Gesamtzahl der Elektronen berechnen möchten. Angenommen, wir haben das Element Sauerstoff (O) ausgewählt.
Wir finden die Ordnungszahl des Elements oben links in der Zelle der Mendelejew-Tabelle. Für Sauerstoff ist diese Zahl 8.
Der nächste Schritt besteht darin, die Anzahl der Elektronen in jeder Elektronenschale eines Atoms zu bestimmen. Dazu wird die Regel zum Ausfüllen von elektronischen Schalen basierend auf der Atom-Nummer verwendet. Jede Elektronenschale kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen enthalten. Zum Beispiel kann die erste elektronische Hülle nicht mehr als 2 Elektronen enthalten, die zweite nicht mehr als 8 Elektronen, die dritte nicht mehr als 8 Elektronen und so weiter.
Für Sauerstoff kann die Gesamtzahl der Elektronen wie folgt bestimmt werden:
| Elektronenhülle | Anzahl der Elektronen auf der Schale |
|---|---|
| 1 (intern) | 2 |
| 2 (erste externe) | 6 |
| Insgesamt | 8 |
Für ein Sauerstoffatom beträgt die Gesamtzahl der Elektronen also 8.
Ebenso ist es möglich, die Gesamtzahl der Elektronen für jedes andere chemische Element mithilfe der Mendelejew-Tabelle und der Regeln zum Füllen von Elektronenschalen zu bestimmen.
