Die Atome verbinden sich miteinander und bilden verschiedene chemische Verbindungen. Um zu verstehen, wie sich eine bestimmte Verbindung bildet, muss man wissen, wie viele Elektronen eines Atoms auf seiner äußeren Energieniveau fehlen oder übersteigen. Mit diesen Informationen können Sie bestimmen, welche Arten von Bindungen zwischen Atomen gebildet werden können.
Die Anzahl der fehlenden oder übersteigenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms wird durch seine Valenz bestimmt. Die Wertigkeit ist die Menge an Elektronen, die ein Atom aufnehmen oder abgeben kann, wenn eine chemische Bindung entsteht.
Um die Wertigkeit eines Atoms zu bestimmen, müssen Sie seine Gruppe in der Periodentabelle nehmen. Eine Gruppe ist eine vertikale Reihe von Elementen in einer Tabelle. Wenn sich ein Atom in der Gruppe 1 befindet, z. B. einer Gruppe von Alkalimetallen, beträgt seine Wertigkeit 1, da es ein einzelnes Elektron abgeben kann. Wenn sich ein Atom in der Gruppe 7 befindet, z. B. einer Gruppe von Halogenen, beträgt seine Wertigkeit 7, da es ein einzelnes Elektron aufnehmen kann, um eine stabile Bindung zu bilden.
Grundlegende Konzepte und Bedeutung der Aufgabe
Die äußere Ebene des Atoms - das höchstenergetische Niveau, auf dem sich die Elektronen im Atom befinden.
Fehlende Elektronen - Elektronen, die auf der äußeren Ebene des Atoms fehlen und zu einer unausgewogenen Ladungskomponente führen.
Die Aufgabe, die Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms zu bestimmen, besteht darin, zu bestimmen, wie viele Elektronen sich auf dieser Ebene befinden müssen, um eine stabile Konfiguration zu erreichen.
Ein kurzer Überblick über die äußeren Atom-Ebenen der Elemente O, P und L
Die äußere Ebene eines Atoms ist das Energieniveau, auf dem sich das letzte Elektron eines Atoms befindet. Die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene bestimmt die chemischen Eigenschaften eines Atoms und seine Fähigkeit, chemische Bindungen zu bilden.
| Element | Die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene |
|---|---|
| Sauerstoff (O) | 6 |
| Phosphor (P) | 5 |
| Lithium (Li) | 1 |
Sauerstoff (O) hat sechs Elektronen auf äußerer Ebene. Dies macht es zu einem starken Elektronenakzeptoren und ist in der Lage, kovalente und ionische Bindungen mit anderen Atomen zu bilden.
Phosphor (P) hat fünf Elektronen auf äußerer Ebene. Es ist auch in der Lage, kovalente und ionische Bindungen zu bilden, aber seine Reaktivität kann je nach den Bedingungen unterschiedlich sein.
Lithium (Li) hat ein einzelnes Elektron auf der äußeren Ebene. Dies macht es zu einem Alkalimetall und ist in der Lage, ionische Bindungen mit anderen Atomen zu bilden.
Die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms kann durch seine elektronische Konfiguration oder die Position eines Elements im Periodensystem bestimmt werden.
Beschreibung der äußeren Ebene des O-Elementatoms
Sauerstoffatom (O) hat eine externe elektronische Ebene, die 6 Elektronen enthält. Auf dieser Ebene befinden sich 2 Elektronen im s-Orbitalbereich und 4 Elektronen im p-Orbitalbereich.
Die Bestimmung der Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines O-Atoms kann durchgeführt werden, indem die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene mit der maximalen Anzahl von Elektronen auf dieser Ebene verglichen wird. Im Falle eines Sauerstoffatoms beträgt die maximale Anzahl von Elektronen auf der äußeren Ebene 8. Folglich hat das Sauerstoffatom 2 fehlende Elektronen auf der äußeren Ebene, um eine elektronische Konfiguration mit einer vollständigen äußeren Ebene zu erreichen.
Beschreibung der äußeren Ebene des Atoms des Elements P
Ein Phosphor (P) -Atom auf äußerer Ebene enthält 5 Elektronen. Die äußere Ebene eines Atoms besteht aus drei Energiehüllen: der sechsten, dritten und zweiten. Die dritte äußere Ebene enthält 2 Elektronen, die zweite äußere Ebene enthält 8 Elektronen und die sechste äußere Ebene enthält 5 Elektronen.
Um die Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines P-Atoms zu bestimmen, kann eine Oktettregel verwendet werden. Nach dieser Regel neigt das Atom dazu, seine äußere Ebene so zu füllen, dass die Anzahl der Elektronen darauf gleich 8 ist. Im Falle eines Phosphoratoms fehlen auf der sechsten äußeren Ebene 3 Elektronen, um einen Oktettzustand zu erreichen. Dies bedeutet, dass das P-Atom 3 zusätzliche Elektronen benötigt, damit seine äußere Ebene vollständig gefüllt ist.
Die Bestimmung der Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene des Atoms des Elements P ist wichtig für das Verständnis seiner chemischen Eigenschaften und der Fähigkeit, chemische Bindungen zu bilden.
Beschreibung der äußeren Ebene des L-Elementatoms
Die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene des L-Elementatoms kann durch seine Sequenznummer in der Periodentabelle bestimmt werden. Dies ist normalerweise die Nummer der Gruppe, in der sich das Element L befindet. Wenn sich beispielsweise das Element L in der Gruppe 2 befindet, befinden sich 2 Elektronen auf seiner äußeren Ebene.
Die Wertigkeit des Elements L, dh die Anzahl der freien Elektronen auf der äußeren Ebene, bestimmt seine Fähigkeit, chemische Bindungen zu bilden. Je höher die Wertigkeit ist, desto größer ist die Möglichkeit, Bindungen mit anderen Atomen zu bilden.
Wenn Sie die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene eines L-Elementatoms kennen, können Sie sein chemisches Verhalten und seine Wechselwirkungen mit anderen Atomen vorhersagen. Diese Informationen sind von großer Bedeutung, wenn Sie chemische Reaktionen untersuchen und die Struktur und Eigenschaften einer Substanz verstehen.
Methoden zur Bestimmung der Anzahl der fehlenden Elektronen
Es gibt mehrere Methoden zur Bestimmung der Anzahl der fehlenden Elektronen:
- Analyse der elektronischen Konfiguration eines Atoms. Durch die bekannte elektronische Konfiguration kann die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene bestimmt werden. Wenn Sie die Gesamtzahl der Elektronen eines Atoms und seine elektronische Konfiguration kennen, können Sie die Anzahl der fehlenden Elektronen berechnen.
- Analyse der chemischen Formel einer Substanz. Wenn die chemische Formel einer Substanz bekannt ist, kann die Anzahl der Elektronen bestimmt werden, die ein Atom haben muss, um ein stabiles Molekül zu bilden. Der Unterschied zwischen der Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene und diesem idealen Wert würde die Anzahl der fehlenden Elektronen anzeigen.
- Verwendung von Spektroskopieverfahren. Spektroskopische Methoden ermöglichen es, die elektronischen Niveaus eines Atoms zu analysieren und die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene zu bestimmen. Methoden wie die Röntgenphotoelektronenspektroskopie und die elektronische Energieverlustspektroskopie werden häufig verwendet, um die elektronische Struktur von Atomen zu bestimmen.
Die Wahl der Methode hängt von den verfügbaren Mitteln und Forschungsmöglichkeiten ab. Die Kombination verschiedener Methoden kann genauere Ergebnisse zur Bestimmung der Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms liefern.
Verwendung der Mendelejew-Tabelle
Sie können die Periodentabelle verwenden, um die Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms zu bestimmen. Die Mendelejew-Tabelle zeigt alle bekannten Elemente an, die in aufsteigender Ordnungszahl angeordnet sind. Die Ordnungszahl des Elements ist gleich der Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms und bestimmt auch die Anzahl der Elektronen auf der äußeren Ebene.
Um die Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms zu bestimmen, müssen Sie seine Ordnungszahl und die Position des Elements in der Periodentabelle kennen. Betrachten Sie zum Beispiel ein Sauerstoffatom (O) mit der Ordnungszahl 8. Sauerstoff befindet sich in der zweiten Periode, in der sechsten Gruppe der Mendelejew-Tabelle.
In der zweiten Periode der Elemente haben Atome zwei Elektronen auf der äußeren Ebene, während Atome in der sechsten Gruppe sechs Elektronen auf der äußeren Ebene haben. Somit wird das Sauerstoffatom der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene 8 - 6 = 2 haben.
Daher ist die Mendeley-Tabelle ein nützliches Werkzeug, um die Anzahl der fehlenden Elektronen auf der äußeren Ebene eines Atoms zu bestimmen. Wenn Sie die Ordnungszahl des Elements und seine Position in der Periodentabelle kennen, können Sie die Anzahl der fehlenden Elektronen leicht bestimmen und die Eigenschaften und das chemische Verhalten dieses Elements leichter verstehen.
Anwenden der Oktettregel
Wenn ein Atom auf äußerer Ebene weniger als 4 Elektronen aufweist, neigt es dazu, die fehlenden Elektronen zu erhalten, um acht zu erreichen. Dies wird erreicht, indem chemische Bindungen zu anderen Atomen gebildet werden, die Elektronen liefern können. Dadurch entsteht ein Ionen positiver Ladung (Kation).
Wenn ein Atom mehr als 4 Elektronen auf der äußeren Ebene hat, neigt es dazu, einige Elektronen an andere Atome abzugeben, um acht zu erreichen. Dies geschieht auch durch die Bildung chemischer Bindungen, aber in diesem Fall erzeugt das Atom ein Ionen einer negativen Ladung (Anion).
Die Anwendung der Oktettregel hilft zu verstehen, welche chemischen Reaktionen zwischen Atomen auftreten und wie Verbindungen gebildet werden. Mit dieser Regel können Sie auch vorhersagen, welche Ladung ein Ion nach der Bildung einer Bindung haben wird.
