12 электронды тарату жаттығулары: біліміңізді тексеріңіз

Электрондық тарату химия мен физикадағы іргелі ұғым болып табылады және оны меңгеру негізгі принциптерді терең түсінуді талап етеді. Сіздің біліміңізді тексеру және дағдыларыңызды бекіту үшін біз 12 электронды тарату жаттығуларының сериясын дайындадық. Бұл мақалада біз осы жаттығулардың әрқайсысын егжей-тегжейлі қарастырамыз, олардың практикалық қолданылуына назар аударамыз және оларды шешу үшін нақты және қысқаша түсініктемелер береміз. Осы негізгі тақырыпты түсінуге және электрондық тарату дағдыларын жақсартуға дайын болыңыз!

1. Кванттық теориядағы электронды таратуға кіріспе

Кванттық теориядағы электрондардың таралуы атомдағы ядроның айналасында электрондардың қалай ұйымдастырылғанын түсінудің негізгі тұжырымдамасы болып табылады. Бұл бөлімде біз осы тақырыптың негізгі қағидаларын зерттеп, оларды әртүрлі жағдайларда қалай қолдану керектігін үйренеміз.

Электрондардың таралуын түсінудің бірінші қадамы бір атомдағы екі электронның бірдей кванттық сандар жиынына ие бола алмайтынын білдіретін Паули алып тастау принципін түсіну болып табылады. Бұл электрондар атомда әртүрлі энергетикалық деңгейлер мен ішкі деңгейлерді алуы керек дегенді білдіреді.

Екіншіден, атомдағы орбитальдардың толтырылу ретін көрсететін Ауфбау ережесімен танысу маңызды. Бұл ереже электрондардың әртүрлі энергетикалық деңгейлерде және ішкі деңгейлерде таралу ретін анықтауға көмектеседі. Мысалы, 1-деңгей 2-деңгейден бұрын толтырылатынын білеміз және т.б.

2. Химиядағы электронды таратудың негізгі түсініктері

Химиядағы электронды таралу атомдар мен молекулалардың құрылымы мен әрекетін түсінудің негізгі құралы болып табылады. Бұл бөлу белгілі бір ережелер мен принциптерді сақтай отырып, электрондардың атом ядросының айналасында қалай ұйымдастырылғанын белгілейді. Бұл бөлімде біз химиядағы электронды тарату туралы кейбір негізгі түсініктерді зерттейміз.

Электрондық таратудағы іргелі концепциялардың бірі Ауфбау принципі болып табылады, онда электрондар жоғары энергиялы орбитальдарды толтырмас бұрын төменгі энергиялы орбитальдарға қосылады. Бұл электрондар орбиталь диаграммасына сәйкес және электрондар жұптасу алдында орбитальдарды жеке және параллель толтырады деген Хунд ережесін сақтай отырып, энергияның өсу ретімен толтырылғанын білдіреді.

Атомның электрондық таралуын көрсету үшін электрондардың әртүрлі энергетикалық деңгейлерде және ішкі деңгейлерде қалай бөлінетінін көрсететін электрондық конфигурация қолданылады. Мысалы, оттегі атомының электрондық конфигурациясы 1s² 2s² 2p⁴, бұл оның 2s деңгейінде 1 электроны, 2s деңгейінде 2 электроны және 4p деңгейінде 2 электроны бар екенін көрсетеді.

3. Электронды тарату жаттығулары дегеніміз не және олар неліктен маңызды?

Электрондық тарату жаттығулары атомдағы электрондардың қалай ұйымдастырылғанын түсіну үшін химиядағы негізгі құрал болып табылады. Бұл жаттығулар әрбір элементтің электрондық конфигурациясын анықтауға және орбитальдардың электрондармен қалай толтырылғанын түсінуге мүмкіндік береді.

Электрондық бөлу маңызды, себебі ол элементтердің химиялық және физикалық қасиеттерін болжауға мүмкіндік береді. Элементтің электрондық конфигурациясын білу арқылы оның реактивтілігін, химиялық байланыс түзу қабілетін және әртүрлі ортадағы әрекетін анықтай аламыз.

Бұл жаттығуларды шешудің әртүрлі әдістері бар, бірақ олардың барлығы бірқатар жалпы қадамдарды орындайды. Біріншіден, Ауфбау ережесі, Паули алып тастау принципі және Хунд ережесі сияқты орбитальдарды толтыру ережелерін білу керек. Содан кейін электронды конфигурация диаграммада немесе әріп пен сандық белгілерді пайдалану арқылы ұйымдастырылады. Соңында үлестірудің толтыру ережелеріне сәйкестігі және электрондардың жалпы санының дұрыстығы тексеріледі.

4. Біліміңізді сынаңыз: дағдыларыңызды тексеруге арналған 12 электронды тарату жаттығулары

Бұл бөлімде біз сіздің химия дағдыларыңызды тексеретін 12 қиын электронды тарату жаттығуларын ұсынамыз. Осы жаттығулардың әрқайсысы атомның әртүрлі деңгейлерінде және ішкі деңгейлерінде электрондардың таралуы туралы білімдеріңізді қолдануға шақырады. Олар сізге негіздерді қарап шығуға көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар электрондық тарату мәселелерін шешуге тәжірибе береді. тиімді.

Жаттығулардың әрқайсысы үшін біз сізге а қадам бойынша мәселені шешу жолын егжей-тегжейлі сипаттады. Сонымен қатар, біз сізге түсінуді жеңілдету үшін кеңестер мен мысалдар береміз. Егер сізге электронды тарату негіздерін жылдам шолу қажет болса, сіз біздің интерактивті оқулықтарымызды пайдалана аласыз, ол сізге тақырыпты толық шолуды береді.

Бұған қоса, электронды таралуды анық көрсету үшін мерзімді кестелер мен Льюис диаграммалары сияқты құралдарды пайдалануды ұсынамыз. Бұл құралдар әр деңгейдегі және ішкі деңгейдегі электрондардың санын дәл анықтауға көмектеседі. Бұл жаттығуларды шешудің кілті әрбір атомның электрондық конфигурациясын мұқият талдау және Ауфбау принципі, Хунд ережесі және максималды айналдыру еселігі ережесімен бекітілген принциптерді сақтау екенін есте сақтаңыз.

5. 1-жаттығу: Сутегі атомының электронды таралуы

6. 2-жаттығу: Көміртек атомының электронды таралуы

Көміртек атомы органикалық химиядағы ең маңызды элементтердің бірі болып табылады. Оның электронды таралуы көміртегі атомдарының басқа элементтермен қосылу жолын анықтайды. Көміртек атомының электрондық таралуын анықтау үшін кейбіреулерін сақтау керек негізгі қадамдар.

Ең алдымен, көміртегі атомында 6 электрон бар екенін есте ұстаған жөн. Бұл электрондар қабықшалар деп аталатын әртүрлі энергетикалық деңгейлерде таралады. Бірінші энергетикалық деңгей немесе 1-қабатта 2 электронға дейін болуы мүмкін. Екінші энергетикалық деңгей немесе 2-қабатта 8 электронға дейін болуы мүмкін. Көміртек атомының электронды таралуын анықтау үшін бұл қабықшаларды энергияның өсу ретімен толтыру керек.

Көміртек атомының келесі электрондық таралуы бар: 1с² 2s² 2p². Бұл алғашқы 2 электронның 1-қабатта, 1s орбиталында болатынын білдіреді. Келесі 2 электрон 2-қабатта, 2s орбитальда кездеседі. Соңғы 2 электрон 2-қабатта, 2p орбитальда кездеседі. Бұл электронды таралу электрондардың көміртегі атомының әртүрлі орбитальдарында қалай орналасқанын айтады.

7. 3-жаттығу: Хлор ионының электронды таралуы

Хлор ионының электронды таралуын анықтау үшін алдымен хлор ионының Cl- электрон алғанын есте сақтау керек. бұл дегеніміз Енді оның артық заряды теріс. Бұл атомның энергия деңгейлері бойынша электрондардың таралуына әсер етеді. Төменде қалай шешуге болатыны қадамдық түрде берілген бұл мәселе:

1. Периодтық жүйедегі хлордың атомдық нөмірін анықтаңыз. Хлордың атомдық нөмірі 17, яғни оның бастапқы бейтарап күйінде 17 электроны бар.

2. Бір электрон алғаннан кейін хлорда барлығы 18 электрон бар. Электрондардың таралуын анықтау үшін электрондар энергия деңгейлерін белгілі бір ретпен толтыратынын есте сақтаңыз: 2, 8, 8, 1. Бұл бірінші 2 электрон энергияның 1 деңгейін, келесі 8 энергияның 2 деңгейін толтыратынын білдіреді. 8 энергияның , келесі 3 энергия деңгейін 4 толтырады және соңғы электрон XNUMX энергетикалық деңгейді алады. Жоғары энергия деңгейлері ядродан алшақ орналасқанын және электрондарды ұстау қабілетінің жоғары екенін ескеріңіз.

3. Демек, хлор ионының электронды таралуы келесідей болады: 1с² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶. Бұл нәтиже хлорда әртүрлі энергетикалық деңгейлерде бөлінген барлығы 18 электрон бар екенін көрсетеді. Сонымен қатар, заряды -1 болатын ионға айналу арқылы ол өзінің ең сыртқы энергетикалық деңгейін толық толтыру есебінен үлкен тұрақтылыққа ие болады.

8. 4-жаттығу: Оттегі атомының электронды таралуы

Оттегі атомының атомдық нөмірі 8, бұл оның электрондық конфигурациясында 8 электроны бар екенін көрсетеді. Оттегі атомының электронды таралуын анықтау үшін біз қадамдық процесті орындауымыз керек. Ең алдымен, электрондар қабықшалар деп аталатын әртүрлі энергетикалық деңгейлерде таралатынын есте ұстауымыз керек. Ядроға ең жақын бірінші қабатта 2 электронға дейін, екіншісінде 8 электронға дейін, үшіншіде 8 электронға дейін болуы мүмкін.

Оттегі атомы үшін біз ядроға ең жақын қабықты толтырудан бастаймыз, бұл бірінші қабық. Бұл қабықшаға 2 электрон орналастырамыз. Содан кейін, біз келесі қабықшаға өтіп, қалған 6 электронды орналастырамыз. Бұл бізге бірінші қабатта 2 және екінші қабатта 6 электронның таралуын береді. Мұны көрсетудің бір жолы - оттегінің электрондық конфигурациясын 1с түрінде жазу² 2s² 2p⁴.

Оттегі атомының электронды таралуын Ауфбау ережесіне сәйкес электрондар әртүрлі қабықшалар мен ішкі қабаттарды толтыратын конфигурация ретінде бейнелеуге болады. Бұл электронды бөлу оттегі атомында электрондардың теріс заряды қалай ұйымдастырылғанын және олардың химиялық байланыстардағы басқа атомдармен қалай әрекеттесетінін түсінуге көмектесетінін атап өткен жөн. Бұл ақпаратты алу әртүрлі химиялық реакциялардағы оттегінің химиялық механизмдері мен қасиеттерін түсіну үшін өте маңызды.

9. 5-жаттығу: Темір ионының электронды таралуы (Fe2+)

Бұл жаттығуда темір ионының (Fe2+) электронды таралуын анықтауды үйренеміз. Темір өтпелі элемент болып табылады және оның электрондық конфигурациясын aufbau ережесі мен Паули алып тастау принципі арқылы анықтауға болады.

Бастау үшін темірдің атомдық нөмірі 26, яғни оның 26 ​​электроны бар екенін есте ұстауымыз керек. Fe2+ ​​ионын түзу үшін екі электрон жоғалту арқылы оның электрондық таралуы өзгереді.

Бірінші қадам - ​​бейтарап темір атомының электрондық конфигурациясын жазу. Бұл энергия деңгейі диаграммасы немесе Ауфбау ережесі арқылы орындалады. Бейтарап Fe электронды конфигурациясы 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Енді біз темір (II) ионының екі электронын жоғалтқанын ескеруіміз керек, сондықтан Паули алып тастау принципіне сүйене отырып, ең сыртқы электрондарды жоюымыз керек. Алынған электрондық тарату 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 болады. Бұл электронды тарату темір (II) ионының электронды таралуы..

10. 6-жаттығу: Кальций ионының электрондық таралуы (Ca2+)

Бұл жаттығуда кальций ионының (Ca2+) электронды таралуы талданады. Бұл мәселені шешу үшін кальцийдің электрондық конфигурациясын және оның оң ионға айналу жолын түсіну қажет.

Кальцийдің атомдық нөмірі 20, яғни оның бейтарап күйінде 20 электроны бар. Кальцийдің негізгі күйіндегі электрондық конфигурациясы 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. Алайда кальций Са2+ ионын түзу үшін екі электронын жоғалтқанда оның электрондық таралуы өзгереді.

4s қабықшасынан екі электронды жоғалтқанда, кальций ионының электронды таралуы 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 болады. Бұл кальций ионының асыл газ аргонына ұқсас электрондық құрылымға ие екенін білдіреді. Осы электронды таралуды түсіну арқылы біз кальций ионының химиялық реакциялардағы және оның басқа химиялық түрлермен әрекеттесуіндегі мінез-құлқы мен қасиеттерін түсіне аламыз.

11. 7-жаттығу: Азот атомының электронды таралуы

Азот атомы үшін электрондарды бөлу жаттығуын шешу үшін біз бірнеше негізгі қадамдарды орындауымыз керек. Біріншіден, азот атомының атомдық нөмірі 7, яғни оның 7 электроны бар екенін есте ұстаған жөн.

Келесі қадам орбитальдардың толтырылу ретін анықтау болып табылады. Ол үшін орбитальдар энергияның өсу ретімен толтырылғанын білдіретін aufbau принципін қолданамыз. Содан кейін электрондар таусылғанша aufbau принципі бойынша орбитальдарда электрондар таралады.

Азот жағдайында біз максимум 1 электрон ұстай алатын 2s орбиталын толтырудан бастаймыз. Әрі қарай 2s орбиталын тағы 2 электронмен толтырамыз. Әрі қарай үш р орбиталын (2px, 2py және 2pz) қалған 3 электронмен толтырамыз. Соңында біз қол жетімді 7 электронды пайдаланғанымызды және барлық орбитальдарды ең төменгіден жоғары энергияға дейін толтырғанымызды тексереміз.

12. 8-жаттығу: Күкірт атомының электронды таралуы

Күкірт – атомдық нөмірі 16 және S таңбасы бар химиялық элемент. Күкірт атомының электрондық таралуын анықтау үшін атомның құрылымын және электрондық конфигурациясын білу қажет. Күкірттің электрондық конфигурациясы Ауфбау диаграммасының ережесі бойынша алынады, онда атомның электрондары энергияның өсу реті бойынша толтырылады.

Күкірт атомының электронды таралуын анықтаудың бірінші қадамы оның атом нөмірін білу болып табылады, бұл жағдайда ол 16. Сол жерден электрондар әртүрлі энергетикалық деңгейлерге тағайындалуы керек: 1-деңгейде 2 электронға дейін болуы мүмкін , 2-деңгей. 8 электронға дейін және 3 деңгей 6 электронға дейін. Осы ережеге сәйкес электрондар атомдық нөмірге жеткенше ең жоғарыдан ең төменгі энергияға қарай тағайындалады.

Күкірт жағдайында электронды таратуды келесідей көрсетуге болады: 1с²2s²2p⁶3s²3p⁴. Бұл 1-деңгейде 2 электрон, 2-деңгейде 8 электрон, 3-деңгейде s ішкі деңгейінде 2 электрон және p ішкі деңгейінде 4 электрон бар екенін көрсетеді. Әрбір деңгейдегі электрондар саны элементтің атомдық нөміріне тең болуы керек екенін ескеру маңызды.

13. 9-жаттығу: Магний ионының электрондық таралуы (Mg2+)

Магний ионы (Mg2+) пайда болғаннан кейін оның электронды таралуын жақсы түсіну үшін білу маңызды. Оның қасиеттері химиялық заттар. Электрондық бөлу атомның немесе ионның әртүрлі қабықтары мен ішкі қабаттарында электрондардың қалай бөлінетінін сипаттайды. Магний ионы жағдайында біз оның электрондық таралуын электронды конфигурацияны құру немесе алу принципін пайдалана отырып анықтай аламыз.

Магний ионының (Mg2+) оң заряды 2+, яғни ол бейтарап магний атомымен салыстырғанда екі электронын жоғалтты. Бұл оның бастапқы 10 орнына 12 электроны бар екенін білдіреді. Mg2+ электронды таралуын анықтау үшін құрылыс принципіне сәйкес осы 10 электронды әртүрлі қабықшалар мен ішкі қабаттарға тағайындау керек.

Біз электрондарды ең ішкі қабықшаға тағайындаудан бастаймыз, ол бірінші (n = 1). Электрондар энергияның өсу ретін толтыратындықтан, бірінші электрон 1s ішкі деңгейіне тағайындалады. Содан кейін келесі сегіз электрон екінші қабатқа (n = 2), 2s және 2p ішкі деңгейлеріне тағайындалады. Алайда, магний ионы екі электронын жоғалтқандықтан, бізде бөлуге тек екі электрон қалды. Бұлар 2s ішкі деңгейіне орналастырылып, 2p ішкі деңгейін бос қалдырады. Демек, магний ионының электрондық таралуы (Mg2+) 1s2 2s2.

14. 10-жаттығу: Литий атомының электронды таралуы

Литий атомында оның электрондарының әртүрлі энергетикалық деңгейлерде және ішкі деңгейлерде қалай бөлінетінін анықтайтын арнайы электрондық конфигурация бар. Бұл электрондық үлестіруді анықтау үшін Ауфбау ережесі мен Хунд ережелерін және тең энергия ережелерінің максималды көптігін қолдануға болады.

Литий атомының электрондық конфигурациясын келесі қадамдарды орындау арқылы анықтауға болады:

1. Литийдің атомдық нөмірін анықтаңыз, ол 3. Бұл литий атомында үш электрон бар екенін көрсетеді.
2. Әртүрлі энергетикалық деңгейлер мен ішкі деңгейлердегі электрондарды табыңыз. К деңгейі деп аталатын бірінші энергетикалық деңгейде ең көбі 2 электрон болуы мүмкін, ал L деңгейі деп аталатын екінші энергетикалық деңгейде ең көбі 8 электрон болуы мүмкін.

3. Алдымен электрондарды K деңгейіне орналастырыңыз Литийдің К деңгейінде бір электроны бар.

4. Қалған электрондарды L деңгейіне орналастырыңыз Литийдің L деңгейінде екі электроны бар.
5. Литий атомының электрондық таралуы 1s² 2s¹. Бұл литийдің K деңгейінде бір электроны және L деңгейінде екі электроны бар екенін көрсетеді.

Литий атомының электронды таралуы кванттық механика ережелеріне сәйкес келетінін атап өту маңызды, ол бізге әртүрлі энергия деңгейлері мен ішкі деңгейлердің қалай толтырылатынын айтады. Литийдің электрондық конфигурациясы бізге оның электрондарының таралуы және оның негізгі күйіндегі тұрақтылығы туралы ақпарат береді.

Қорытындылай келе, ұсынылған электронды тарату жаттығулары химияның осы маңызды саласындағы біліміңізді тексеру және нығайту үшін негізгі құрал болып табылады. Олар арқылы сіз атомдардың әртүрлі деңгейлерінде және ішкі деңгейлерінде электрондардың таралуын реттейтін ережелермен танысу мүмкіндігіне ие болдыңыз.

Осы жаттығуларды шешу арқылы сіз Ауфбау ережесі, Паулидің алып тастау принципі және Хунд ережесі сияқты электронды таратудың негізгі принциптерін қолдану қабілетіңізді тексере алдыңыз. Сонымен қатар, сіз әр деңгейдегі және ішкі деңгейдегі электрондардың санын анықтау үшін мерзімді кестені пайдалануды үйрендіңіз.

Электрондық тарату химиялық элементтердің қасиеттері мен мінез-құлқын түсіну үшін өте маңызды екенін атап өту маңызды. Осы жаттығуларға байланысты түсініктер мен дағдыларды меңгеру арқылы сіз атом құрылымы мен жалпы химия туралы түсініктеріңізді жетілдіруге дайын боласыз.

Үнемі жаттығулар мен жаттығуларды шешу біліміңізді нығайтудың кілті екенін есте сақтаңыз. Ұқсас жаттығуларды зерттеуді жалғастыруды және электрондық таратуға қатысты басқа аспектілерді зерттеуді ұсынамыз. Бұл сіздің дағдыларыңызды жетілдіруге және салада берік негізді дамытуға мүмкіндік береді соншалықты маңызды химия сияқты.

Қорытындылай келе, осы электронды тарату жаттығуларын шешу сізге химияның осы өмірлік маңызды саласындағы біліміңіз бен дағдыларыңызды тексеруге мүмкіндік берді. Осы тақырыпты үйренуді және зерттеуді жалғастыра отырып, сіз электронды таратудың сарапшысы болуға және жалпы химиядағы іргетасыңызды нығайтуға жолдама аласыз.