0:00:00.710,0:00:05.520 Spróbujmy zapisać konfigurację elektronową niklu. 0:00:05.520,0:00:07.300 Nikiel jest tutaj. 0:00:07.300,0:00:08.520 Atom niklu ma 28 elektronów. 0:00:08.520,0:00:10.360 Musimy ustalić, na jakich powłokach 0:00:10.360,0:00:11.540 i orbitalach znajdują się te elektrony. 0:00:11.540,0:00:12.580 28 elektronów. 0:00:12.580,0:00:14.210 Sposób, który poznaliśmy, 0:00:14.210,0:00:16.000 polega na zdefiniowaniu poszczególnych bloków: zaczynamy od bloku s. 0:00:16.000,0:00:19.830 I zawsze, kiedy myślimy o bloku s, musimy pamiętać, 0:00:19.830,0:00:22.350 że hel też jest w tym bloku! 0:00:22.350,0:00:24.810 Definiujemy dalej: to jest blok d. 0:00:24.810,0:00:27.300 To jest blok p. 0:00:27.300,0:00:29.210 I teraz zaczynamy od zapisania elektronów o najniższej energii. 0:00:29.210,0:00:31.145 Możemy zrobić tak, że będziemy zapełniać po kolei orbitale. 0:00:31.145,0:00:34.630 Czyli najpierw zapisujemy 0:00:34.630,0:00:37.020 dwa elektrony na orbitalu 1s, czyli 1s2. 0:00:37.020,0:00:40.690 Zapisujemy konfigurację elektronową niklu. 0:00:40.690,0:00:44.670 To jeszcze raz: najpierw dwa elektrony na 1s, czyli 1s2. 0:00:44.670,0:00:48.785 Później kolejne dwa: 2s2. 0:00:48.785,0:00:51.670 I pamiętaj, ta druga dwójka (ta po literce), zapisywana standardowo w indeksie górnym, oznacza 0:00:51.670,0:00:53.820 że dwa elektrony znajdują się na danej podpowłoce 0:00:53.820,0:00:56.140 lub orbitalu. 0:00:56.140,0:01:00.440 Właściwie... lepiej zapiszę każdą powłokę innym kolorem. 0:01:00.440,0:01:02.870 Na zielono: 2s2. 0:01:02.870,0:01:06.440 Kolejna podpowłoka to 2p, czyli 2p6. 0:01:06.440,0:01:09.700 Wpisujemy tu wszystkie sześć elektronów z tego okresu. 0:01:09.700,0:01:12.220 Czyli 2p6. 0:01:12.220,0:01:14.310 Spójrz, do tego momentu wykorzystaliśmy 10 elektronów. 0:01:14.310,0:01:15.600 Zapisaliśmy konfigurację dla pierwszych dziesięciu elektronów. 0:01:16.390,0:01:20.590 Teraz przechodzimy na trzecią powłokę. 0:01:20.590,0:01:21.990 Znowu najpierw zapełniamy podpowłokę s, czyli 3s2. 0:01:21.990,0:01:24.190 Pamiętaj, zapisujemy tu nikiel, który ma 28 elektronów, 0:01:24.190,0:01:27.640 więc jeszcze daleko do końca :) 0:01:27.640,0:01:30.480 Potem zapełniamy elektronami podpowłokę 3p. 0:01:30.480,0:01:31.730 Zapisujemy 3p6. 0:01:35.190,0:01:38.810 Jesteśmy w trzecim okresie, więc to są te orbitale 3p. 0:01:38.810,0:01:40.660 Jest ich sześć. 0:01:40.660,0:01:44.470 I teraz jest czwarta powłoka. 0:01:44.470,0:01:47.450 Zapiszę to żółtym kolorem. 0:01:47.450,0:01:48.700 Mamy tu 4s2. 0:01:51.270,0:01:52.990 I teraz jesteśmy w bloku d! 0:01:52.990,0:01:56.540 I zapełniamy ten orbital d elektronami: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 0:01:56.540,0:01:58.670 7, 8. Nikiel ma osiem elektronów na orbitalu d. 0:01:58.670,0:02:00.160 Czyli piszemy d8. 0:02:00.160,0:02:03.010 Ale pamiętaj, że to NIE będzie 4d8! 0:02:03.010,0:02:05.650 Kiedy wypełniamy elektronami orbitale d, to musimy się cofnąć o jedną powłokę. 0:02:05.650,0:02:08.650 Czyli to będzie 3d8. 0:02:08.650,0:02:11.650 Zapisujemy więc 3d8. 0:02:11.650,0:02:15.350 I to jest kolejność elektronów 0:02:15.350,0:02:18.420 od ich najniższej energii do najwyższej. 0:02:18.420,0:02:21.200 Zauważ, że najwyższą energię mają elektrony, 0:02:21.200,0:02:24.100 które zapisaliśmy na końcu, te osiem elektronów. 0:02:24.100,0:02:25.860 Mimo że są na powłoce trzeciej, a nie czwartej! 0:02:25.860,0:02:28.200 Trzeba na to uważać, żeby się nie pomylić. Gdy wypełniasz orbital d, żeby określić, która to powłoka, 0:02:28.200,0:02:29.580 musisz od numeru okresu odjąć 1. 0:02:29.580,0:02:31.890 Byliśmy w okresie czwartym, 0:02:31.890,0:02:34.550 odjęliśmy jeden, i zapisaliśmy 3d8. 0:02:34.550,0:02:38.940 Czyli 4 - 1 = 3. 0:02:38.940,0:02:43.110 Udało się, zapisaliśmy konfigurację elektronową nilku. 0:02:43.110,0:02:45.790 I oczywiście pamiętaj, że kiedy móimy o elektronach walencyjnych, 0:02:45.790,0:02:51.170 które są elektronami na najbardziej odległej powłoce elektronowej, 0:02:51.170,0:02:53.090 wtedy będziemy patrzeć na te elektrony. 0:02:53.090,0:02:56.280 Te elektrony jako pierwsze będą wchodzić w reakcje chemiczne, 0:02:56.280,0:02:57.430 mimo że te na orbitalu 3d mają wyższą energię. 0:02:57.430,0:02:59.550 Elektrony z podpowłoki 4s reagują, bo są najbardziej odsunięte od jądra. 0:02:59.550,0:03:02.520 A przynajmniej możemy sobie wyobrazić, że to dla nich 0:03:02.520,0:03:05.560 jest największe prawdopodobieństwo, że będą dalej od jądra 0:03:05.560,0:03:07.220 niż te elektrony. 0:03:07.220,0:03:11.060 A teraz drugi sposób na określenie konfiguracji elektronowej 0:03:11.060,0:03:14.490 niklu - często się to pomija na lekcjach chemii, 0:03:14.490,0:03:16.250 ale ja lubię tę metodę. 0:03:16.250,0:03:19.180 Patrzysz na układ okresowy, zapoznajesz się z nim, 0:03:19.180,0:03:21.510 zaczynasz rozumieć, co jest ważne 0:03:21.510,0:03:24.250 i pojawia się w tobie intuicja - co z czym reaguje i dlaczego. 0:03:24.250,0:03:29.830 Wróćmy do nilku. Pewnie zauważyłeś, że nikiel ma 28 elektronów 0:03:29.830,0:03:30.410 tylko wtedy, gdy jest obojętny. 0:03:30.410,0:03:32.710 Ma 28 elektronów, bo ma 0:03:32.710,0:03:33.750 28 protonów, a jego liczba atomowa to 28. 0:03:33.750,0:03:36.600 Pamiętaj, że liczba atomowa mówi o tym, ile protonów jest w jądrze danego pierwiastka. 0:03:36.600,0:03:38.150 To jest liczba protonów. 0:03:38.150,0:03:39.610 Jeśli założymy, że dany atom jest obojętny, 0:03:39.610,0:03:41.230 to wtedy liczba atomowa oznacza też liczbę elektronów. 0:03:41.230,0:03:43.700 Ale nie zawsze tak jest. 0:03:43.700,0:03:46.040 Chociaż zazwyczaj, kiedy ktoś mówi: Zapisz konfigurację elektronową niklu, 0:03:46.040,0:03:47.050 to właśnie tak jest. 0:03:47.050,0:03:54.180 Skoro nikiel ma liczbę atomową 28, 0:03:54.180,0:03:56.430 to ma 28 elektronów. Możemy zapisać jego konfigurację elektronową również w taki sposób. 0:03:56.430,0:03:58.290 Najpierw wypisujemy powłoki elektronowe. 0:03:58.290,0:04:03.570 Nikiel jest w czwartym okresie, więc powłoki są cztery: 1, 2, 3, 4. 0:04:03.570,0:04:08.980 Na górze wypisujemy kolejno podpowłoki: s, p, d. 0:04:08.980,0:04:10.180 Ponieważ to tylko nikiel, nie zapisujemy tu podpowłoki f. 0:04:10.180,0:04:13.510 Ale na przyszłość, kolejność podpowłok będzie taka: f, g, h... itd. 0:04:13.510,0:04:15.080 Teraz trzeba wypełnić kolejne podpowłoki. 0:04:15.080,0:04:20.060 Ta pierwsza, później ta, później ta, 0:04:20.060,0:04:23.720 później ta i ta. 0:04:23.720,0:04:24.560 Narysuję to. 0:04:24.560,0:04:28.480 Ustalmy fakty - te kółka to podpowłoki, które istnieją w tych czterech powłokach. 0:04:28.480,0:04:30.950 Narysowałem je na zielono. 0:04:30.950,0:04:33.620 Nie rysuję teraz kółek w kolejności, w jakiej są zapełniane podpowłoki. 0:04:33.620,0:04:38.930 Narysowałem po prostu to, co istnieje. Jest podpowłoka 3d. 0:04:38.930,0:04:41.340 Ale nie ma podpowłoki 3f. 0:04:41.340,0:04:43.140 Za to jest podpowłoka 4f. 0:04:43.140,0:04:45.090 Narysuję teraz linie, to sprawi, że rysunek 0:04:45.090,0:04:46.430 będzie bardziej przejrzysty. 0:04:46.430,0:04:51.710 Kolejność zapełniania poszczególnych podpowłok jest taka, jak pokazują te przekątne. 0:04:51.710,0:04:54.780 Najpierw zapełniasz orbital 1s, potem 2s. 0:04:55.620,0:04:57.930 Następna przekątna jest tutaj. 0:04:57.930,0:05:00.410 Kolejna tu, 0:05:00.410,0:05:02.560 a jeszcze następna tu. 0:05:02.560,0:05:06.420 Musisz tylko zapamiętać, że na orbitalu s mieszczą się dwa elektrony, 0:05:06.420,0:05:08.340 na p - 6, a na d - 10. 0:05:08.340,0:05:11.040 Później będziemy się martwić orbitalem f, ale jeśli spojrzysz 0:05:11.040,0:05:14.610 na blok f, 0:05:14.610,0:05:15.740 domyślisz się, że na orbitalu f może być maksymalnie 14 elektronów. 0:05:15.740,0:05:16.820 Podpowłoki zapełniamy w taki sposób. 0:05:16.820,0:05:19.300 Najpierw ustalamy, jaki mamy pierwiastek i ile ma elektronów. 0:05:19.300,0:05:21.460 Nikiel ma 28 elektronów. 0:05:21.460,0:05:23.010 Najpierw zapełniamy ten orbital, 0:05:23.010,0:05:24.260 czyli zapisujemy 1s2. 0:05:26.620,0:05:30.660 Następnie widzisz, że nie ma orbitalu 1p, więc idziesz do 2s i piszesz 2s2. 0:05:33.740,0:05:34.840 Zapiszę to innym kolorem. 0:05:34.840,0:05:38.480 2s2. 0:05:38.480,0:05:40.000 To jest to kółko. 0:05:40.000,0:05:42.530 Idę potem na czubek tej przekątnej i schodzę w dół - nie ma 1d, ale jest 2p. 0:05:42.530,0:05:45.720 Zapisujemy więc 2p6. 0:05:45.720,0:05:47.380 Musisz mieć ciągle w pamięci, ile masz elektronów do rozlokowania, 0:05:47.380,0:05:48.320 pilnuj tego. 0:05:48.320,0:05:50.050 Na razie rozlokowaliśmy 10 elektronów. 0:05:50.050,0:05:51.710 Zużyliśmy teraz to kółko. 0:05:51.710,0:05:56.260 Teraz linia pokazuje, żeby iść dalej w dół, czyli do orbitalu 3s. 0:05:56.260,0:05:57.650 Jesteśmy już w trzeciej powłoce. 0:05:57.650,0:06:00.660 Zapisujemy 3s2. 0:06:00.660,0:06:02.460 I gdzie teraz? 0:06:02.460,0:06:03.520 Od 3s 0:06:03.520,0:06:06.550 idziemy do góry, na kolejną przekątną. 0:06:06.550,0:06:08.260 Zaczynamy tutaj, nie ma 1f, nie ma 2d, 0:06:08.260,0:06:08.980 ale jest 3p. 0:06:08.980,0:06:12.020 Piszemy więc 3p6. 0:06:12.020,0:06:16.660 Następny orbital to 4s. 0:06:16.660,0:06:19.820 Dopisujemy 4s2. 0:06:19.820,0:06:21.390 To było ostatnie kółko na tej linii, 0:06:21.390,0:06:22.510 więc znowu idziemy do góry. 0:06:22.510,0:06:24.790 Zaczynamy tutaj, pierwszy napotkany orbital to 3d. 0:06:24.790,0:06:27.470 Sprawdźmy, ile elektronów zostało nam do rozlokowania. 0:06:27.470,0:06:28.720 Jesteśmy na 3d. 0:06:33.100,0:06:34.530 Policzę, ile elektronów zużyliśmy do tej pory. 0:06:34.530,0:06:35.820 2 + 2 = 4 0:06:35.820,0:06:37.650 4 + 6 = 10 0:06:37.650,0:06:39.760 10 + 2 = 12 0:06:39.760,0:06:41.040 18 0:06:41.040,0:06:41.550 20 0:06:41.550,0:06:44.600 Zużyliśmy 20 elektronów, więc zostało nam (28 - 20) 8 elektronów do zakończenia konfiguracji. 0:06:44.600,0:06:51.950 Ponieważ orbital 3d może przyjąć 10 elektronów, to wszystkie 8, które mamy, zmieszczą się na 3d - piszemy 3d8. 0:06:51.950,0:06:54.130 No i proszę - wyszło nam to samo, 0:06:54.130,0:06:56.670 co za pierwszym razem :) 0:06:56.670,0:06:58.770 Lubię używac peirwszej metody, bo ciągle używasz ukłądu okresowego, 0:06:58.770,0:07:01.090 więc lepiej rozumiesz, 0:07:01.090,0:07:03.250 skąd bierze się taka a nie inna konfiguracja. 0:07:03.250,0:07:07.260 No i nie musisz pamiętać, 0:07:07.260,0:07:09.260 ile elektronów możesz włożyć na poszczególne powłoki. 0:07:09.260,0:07:09.480 Zgadza się? 0:07:09.480,0:07:11.700 Tutaj musisz liczyć, ile elektronów zużyłeś. 0:07:11.700,0:07:13.770 A do tego musisz rysować ten skomplikowany diagram. 0:07:13.770,0:07:16.230 W tej metodzie używasz po prostu ukłądu okresowego, wszystko na nim widać. 0:07:16.230,0:07:18.440 Ważne jest też, że możesz pracować wstecz. 0:07:18.440,0:07:21.230 Tutaj musisz bez ustanku śledzić wzrokiem te kulki, 0:07:21.230,0:07:24.920 żeby powiedzieć, że elektrony o największej energii to 3d8, 0:07:24.920,0:07:28.930 albo że najwyższą energię ma podpowłoka 4s. 0:07:28.930,0:07:30.820 Nie ma innej opcji. W tej metodzie musisz przejść cały proces, żeby 0:07:30.820,0:07:34.330 ocenić te parametry. 0:07:34.330,0:07:36.740 A kiedy używasz tej metody, z układem okresowym, 0:07:36.740,0:07:44.620 możesz, na przykład jeśli patrzysz na cyrkon Zr, 0:07:44.620,0:07:47.790 jest tutaj, 0:07:47.790,0:07:50.000 możesz rozpisać całą konfigurację elektronową. 0:07:51.430,0:07:53.800 Ale zazwyczaj interesuje cię tylko powłoka o najwyższej energii oraz 0:07:53.800,0:07:55.780 elektrony o najwyszej energii. 0:07:55.780,0:08:00.580 Więc gdy patrzysz na układ okresowy, wiesz od razu, że masz dwa elektrony na podpowłoce d 0:08:00.580,0:08:03.360 (ale nie na 5d, tylko na 4 d). 0:08:03.360,0:08:05.230 Czyli 4d2. 0:08:05.230,0:08:05.550 Tak? 0:08:05.550,0:08:06.640 Zr jest w 5 okresie. 0:08:06.640,0:08:07.890 Dlatego te elektrony są na 4d (5 - 1 = 4). 0:08:10.920,0:08:13.130 A potem 0:08:13.130,0:08:14.950 zapisujesz jeszcze dwa elektrony na orbitalu 5s. 0:08:14.950,0:08:18.010 5s2. 0:08:18.010,0:08:19.410 A potem możesz iść do tylu. 0:08:19.410,0:08:20.660 Możesz wypisać poszczególne elektrony: 4p6, 0:08:23.780,0:08:31.450 później 10 elektronów na orbitalu d. 0:08:32.390,0:08:33.400 Ale pamiętaj, d jest tu w 4 okresie, czyli orbital nazywa się 3d. 0:08:33.400,0:08:35.820 Cztery odjąć jeden, 0:08:35.820,0:08:37.620 czyli 3d10. 0:08:37.620,0:08:39.890 3d10. 0:08:39.890,0:08:41.910 Potem masz 4s2. 0:08:41.910,0:08:43.140 Jakoś się to zabałaganiło. 0:08:43.140,0:08:43.929 Zapiszę to od nowa tutaj. 0:08:43.929,0:08:46.920 Mamy 4d2. 0:08:46.920,0:08:48.400 To są te dwa elektrony. 0:08:48.400,0:08:49.800 Potem 5s2. 0:08:52.920,0:08:55.870 Potem 4p6. 0:08:55.870,0:08:57.130 To są te elektrony. 0:08:57.130,0:08:58.830 Następnie 3d10. 0:08:58.830,0:09:02.930 Pamiętaj, 4 - 1, dlatego 3d10 (a nie 4d10). 0:09:02.930,0:09:04.660 Później 4s2. 0:09:04.660,0:09:06.640 I tak się cofasz stopniowo. 0:09:06.640,0:09:08.620 Co jest takiego fajnego w tym cofaniu? To, że od razu wiesz, 0:09:08.620,0:09:11.310 które elektrony mają najwyższą energię. 0:09:11.310,0:09:14.450 Wiesz też, że ta powłoka, piąta, ma najwyższą energię. 0:09:14.450,0:09:17.320 A to są dwa elektrony, które są 0:09:17.320,0:09:20.850 na powłoce o najwyższej energii. 0:09:20.850,0:09:22.480 Ale to nie są elektrony o najwyższej energii! 0:09:22.480,0:09:23.010 Te mają najwyższą energię. 0:09:23.010,0:09:25.280 Ale to dla tych jest największe prawdopodobieństwo, 0:09:25.280,0:09:28.030 że będą najbardziej odsunięte od jądra atomowego. 0:09:28.030,0:09:29.780 Czyli to są te, które jako pierwsze wejdą w reakcje chemiczne. 0:09:29.780,0:09:31.400 A te odpowiadają za 0:09:31.400,0:09:33.450 większość właściwości chemicznych danego pierwiastka. 0:09:33.450,0:09:36.180 Skupmy się na chwilę nad taką sprawą... 0:09:36.180,0:09:39.200 Lubimy mówić, że elektrony wupełniają te koszyczki 0:09:39.200,0:09:40.780 albo że są umieszczone w koszyczkach. 0:09:40.780,0:09:44.100 Ale kiedy patrzmy na rzeczywiste elektrony w atomie, 0:09:44.100,0:09:46.010 to widzimy, że one wcale nie zachowują się tak grzecznie w jeden określony sposób. 0:09:46.010,0:09:48.980 Elektrony są w ciągłym ruchu, przeskakują między orbitalami, mieszają się ze sobą 0:09:48.980,0:09:51.330 i wykonują mnóstwo innych nieprzewidywalnych ruchów. 0:09:51.330,0:09:54.750 Ale ta metoda pozwala nam przynajmniej złapać sens 0:09:54.750,0:09:57.350 tego, co dzieje się z elektronem. 0:09:57.350,0:10:00.440 W większości przypadków elektrony reagują lub zachowują się 0:10:00.440,0:10:03.500 w taki sposób, na jaki pozwala im aktualny stan energetyczny. 0:10:03.500,0:10:06.220 Ale nieważne. Najważniejsze jest to, że 0:10:06.220,0:10:08.230 nauczyłeś się, jak zapisywać konfiguracje elektronowe. 0:10:08.230,0:10:10.710 To jest bardzo potrzebne, żebyś później mógł zdobywać następną wiedzę 0:10:10.710,0:10:11.630 np. o reakcjach chemicznych. 0:10:11.630,0:10:14.125 To, co jest szczególnie przydatne, to wiedza, które elektrony 0:10:14.125,0:10:15.520 są elektronami walencyjnymi 0:10:15.520,0:10:16.770 i co to są w ogóle elektrony walencyjne.