1
00:00:00,710 --> 00:00:05,520
Spróbujmy zapisać konfigurację elektronową niklu.

2
00:00:05,520 --> 00:00:07,300
Nikiel jest tutaj.

3
00:00:07,300 --> 00:00:08,520
Atom niklu ma 28 elektronów.

4
00:00:08,520 --> 00:00:10,360
Musimy ustalić, na jakich powłokach

5
00:00:10,360 --> 00:00:11,540
i orbitalach znajdują się te elektrony.

6
00:00:11,540 --> 00:00:12,580
28 elektronów.

7
00:00:12,580 --> 00:00:14,210
Sposób, który poznaliśmy,

8
00:00:14,210 --> 00:00:16,000
polega na zdefiniowaniu poszczególnych bloków: zaczynamy od bloku s.

9
00:00:16,000 --> 00:00:19,830
I zawsze, kiedy myślimy o bloku s, musimy pamiętać,

10
00:00:19,830 --> 00:00:22,350
że hel też jest w tym bloku!

11
00:00:22,350 --> 00:00:24,810
Definiujemy dalej: to jest blok d.

12
00:00:24,810 --> 00:00:27,300
To jest blok p.

13
00:00:27,300 --> 00:00:29,210
I teraz zaczynamy od zapisania elektronów o najniższej energii.

14
00:00:29,210 --> 00:00:31,145
Możemy zrobić tak, że będziemy zapełniać po kolei orbitale.

15
00:00:31,145 --> 00:00:34,630
Czyli najpierw zapisujemy

16
00:00:34,630 --> 00:00:37,020
dwa elektrony na orbitalu 1s, czyli 1s2.

17
00:00:37,020 --> 00:00:40,690
Zapisujemy konfigurację elektronową niklu.

18
00:00:40,690 --> 00:00:44,670
To jeszcze raz: najpierw dwa elektrony na 1s, czyli 1s2.

19
00:00:44,670 --> 00:00:48,785
Później kolejne dwa: 2s2.

20
00:00:48,785 --> 00:00:51,670
I pamiętaj, ta druga dwójka (ta po literce), zapisywana standardowo w indeksie górnym, oznacza

21
00:00:51,670 --> 00:00:53,820
że dwa elektrony znajdują się na danej podpowłoce

22
00:00:53,820 --> 00:00:56,140
lub orbitalu.

23
00:00:56,140 --> 00:01:00,440
Właściwie... lepiej zapiszę każdą powłokę innym kolorem.

24
00:01:00,440 --> 00:01:02,870
Na zielono: 2s2.

25
00:01:02,870 --> 00:01:06,440
Kolejna podpowłoka to 2p, czyli 2p6.

26
00:01:06,440 --> 00:01:09,700
Wpisujemy tu wszystkie sześć elektronów z tego okresu.

27
00:01:09,700 --> 00:01:12,220
Czyli 2p6.

28
00:01:12,220 --> 00:01:14,310
Spójrz, do tego momentu wykorzystaliśmy 10 elektronów.

29
00:01:14,310 --> 00:01:15,600
Zapisaliśmy konfigurację dla pierwszych dziesięciu elektronów.

30
00:01:16,390 --> 00:01:20,590
Teraz przechodzimy na trzecią powłokę.

31
00:01:20,590 --> 00:01:21,990
Znowu najpierw zapełniamy podpowłokę s, czyli 3s2.

32
00:01:21,990 --> 00:01:24,190
Pamiętaj, zapisujemy tu nikiel, który ma 28 elektronów,

33
00:01:24,190 --> 00:01:27,640
więc jeszcze daleko do końca :)

34
00:01:27,640 --> 00:01:30,480
Potem zapełniamy elektronami podpowłokę 3p.

35
00:01:30,480 --> 00:01:31,730
Zapisujemy 3p6.

36
00:01:35,190 --> 00:01:38,810
Jesteśmy w trzecim okresie, więc to są te orbitale 3p.

37
00:01:38,810 --> 00:01:40,660
Jest ich sześć.

38
00:01:40,660 --> 00:01:44,470
I teraz jest czwarta powłoka.

39
00:01:44,470 --> 00:01:47,450
Zapiszę to żółtym kolorem.

40
00:01:47,450 --> 00:01:48,700
Mamy tu 4s2.

41
00:01:51,270 --> 00:01:52,990
I teraz jesteśmy w bloku d!

42
00:01:52,990 --> 00:01:56,540
I zapełniamy ten orbital d elektronami: 1, 2, 3, 4, 5, 6,

43
00:01:56,540 --> 00:01:58,670
7, 8. Nikiel ma osiem elektronów na orbitalu d.

44
00:01:58,670 --> 00:02:00,160
Czyli piszemy d8.

45
00:02:00,160 --> 00:02:03,010
Ale pamiętaj, że to NIE będzie 4d8!

46
00:02:03,010 --> 00:02:05,650
Kiedy wypełniamy elektronami orbitale d, to musimy się cofnąć o jedną powłokę.

47
00:02:05,650 --> 00:02:08,650
Czyli to będzie 3d8.

48
00:02:08,650 --> 00:02:11,650
Zapisujemy więc 3d8.

49
00:02:11,650 --> 00:02:15,350
I to jest kolejność elektronów

50
00:02:15,350 --> 00:02:18,420
od ich najniższej energii do najwyższej.

51
00:02:18,420 --> 00:02:21,200
Zauważ, że najwyższą energię mają elektrony,

52
00:02:21,200 --> 00:02:24,100
które zapisaliśmy na końcu, te osiem elektronów.

53
00:02:24,100 --> 00:02:25,860
Mimo że są na powłoce trzeciej, a nie czwartej!

54
00:02:25,860 --> 00:02:28,200
Trzeba na to uważać, żeby się nie pomylić. Gdy wypełniasz orbital d, żeby określić, która to powłoka,

55
00:02:28,200 --> 00:02:29,580
musisz od numeru okresu odjąć 1.

56
00:02:29,580 --> 00:02:31,890
Byliśmy w okresie czwartym,

57
00:02:31,890 --> 00:02:34,550
odjęliśmy jeden, i zapisaliśmy 3d8.

58
00:02:34,550 --> 00:02:38,940
Czyli 4 - 1 = 3.

59
00:02:38,940 --> 00:02:43,110
Udało się, zapisaliśmy konfigurację elektronową nilku.

60
00:02:43,110 --> 00:02:45,790
I oczywiście pamiętaj, że kiedy móimy o elektronach walencyjnych,

61
00:02:45,790 --> 00:02:51,170
które są elektronami na najbardziej odległej powłoce elektronowej,

62
00:02:51,170 --> 00:02:53,090
wtedy będziemy patrzeć na te elektrony.

63
00:02:53,090 --> 00:02:56,280
Te elektrony jako pierwsze będą wchodzić w reakcje chemiczne,

64
00:02:56,280 --> 00:02:57,430
mimo że te na orbitalu 3d mają wyższą energię.

65
00:02:57,430 --> 00:02:59,550
Elektrony z podpowłoki 4s reagują, bo są najbardziej odsunięte od jądra.

66
00:02:59,550 --> 00:03:02,520
A przynajmniej możemy sobie wyobrazić, że to dla nich

67
00:03:02,520 --> 00:03:05,560
jest największe prawdopodobieństwo, że będą dalej od jądra

68
00:03:05,560 --> 00:03:07,220
niż te elektrony.

69
00:03:07,220 --> 00:03:11,060
A teraz drugi sposób na określenie konfiguracji elektronowej

70
00:03:11,060 --> 00:03:14,490
niklu - często się to pomija na lekcjach chemii,

71
00:03:14,490 --> 00:03:16,250
ale ja lubię tę metodę.

72
00:03:16,250 --> 00:03:19,180
Patrzysz na układ okresowy, zapoznajesz się z nim,

73
00:03:19,180 --> 00:03:21,510
zaczynasz rozumieć, co jest ważne

74
00:03:21,510 --> 00:03:24,250
i pojawia się w tobie intuicja - co z czym reaguje i dlaczego.

75
00:03:24,250 --> 00:03:29,830
Wróćmy do nilku. Pewnie zauważyłeś, że nikiel ma 28 elektronów

76
00:03:29,830 --> 00:03:30,410
tylko wtedy, gdy jest obojętny.

77
00:03:30,410 --> 00:03:32,710
Ma 28 elektronów, bo ma

78
00:03:32,710 --> 00:03:33,750
28 protonów, a jego liczba atomowa to 28.

79
00:03:33,750 --> 00:03:36,600
Pamiętaj, że liczba atomowa mówi o tym, ile protonów jest w jądrze danego pierwiastka.

80
00:03:36,600 --> 00:03:38,150
To jest liczba protonów.

81
00:03:38,150 --> 00:03:39,610
Jeśli założymy, że dany atom jest obojętny,

82
00:03:39,610 --> 00:03:41,230
to wtedy liczba atomowa oznacza też liczbę elektronów.

83
00:03:41,230 --> 00:03:43,700
Ale nie zawsze tak jest.

84
00:03:43,700 --> 00:03:46,040
Chociaż zazwyczaj, kiedy ktoś mówi: Zapisz konfigurację elektronową niklu,

85
00:03:46,040 --> 00:03:47,050
to właśnie tak jest.

86
00:03:47,050 --> 00:03:54,180
Skoro nikiel ma liczbę atomową 28,

87
00:03:54,180 --> 00:03:56,430
to ma 28 elektronów. Możemy zapisać jego konfigurację elektronową również w taki sposób.

88
00:03:56,430 --> 00:03:58,290
Najpierw wypisujemy powłoki elektronowe.

89
00:03:58,290 --> 00:04:03,570
Nikiel jest w czwartym okresie, więc powłoki są cztery: 1, 2, 3, 4.

90
00:04:03,570 --> 00:04:08,980
Na górze wypisujemy kolejno podpowłoki: s, p, d.

91
00:04:08,980 --> 00:04:10,180
Ponieważ to tylko nikiel, nie zapisujemy tu podpowłoki f.

92
00:04:10,180 --> 00:04:13,510
Ale na przyszłość, kolejność podpowłok będzie taka: f, g, h... itd.

93
00:04:13,510 --> 00:04:15,080
Teraz trzeba wypełnić kolejne podpowłoki.

94
00:04:15,080 --> 00:04:20,060
Ta pierwsza, później ta, później ta,

95
00:04:20,060 --> 00:04:23,720
później ta i ta.

96
00:04:23,720 --> 00:04:24,560
Narysuję to.

97
00:04:24,560 --> 00:04:28,480
Ustalmy fakty - te kółka to podpowłoki, które istnieją w tych czterech powłokach.

98
00:04:28,480 --> 00:04:30,950
Narysowałem je na zielono.

99
00:04:30,950 --> 00:04:33,620
Nie rysuję teraz kółek w kolejności, w jakiej są zapełniane podpowłoki.

100
00:04:33,620 --> 00:04:38,930
Narysowałem po prostu to, co istnieje. Jest podpowłoka 3d.

101
00:04:38,930 --> 00:04:41,340
Ale nie ma podpowłoki 3f.

102
00:04:41,340 --> 00:04:43,140
Za to jest podpowłoka 4f.

103
00:04:43,140 --> 00:04:45,090
Narysuję teraz linie, to sprawi, że rysunek

104
00:04:45,090 --> 00:04:46,430
będzie bardziej przejrzysty.

105
00:04:46,430 --> 00:04:51,710
Kolejność zapełniania poszczególnych podpowłok jest taka, jak pokazują te przekątne.

106
00:04:51,710 --> 00:04:54,780
Najpierw zapełniasz orbital 1s, potem 2s.

107
00:04:55,620 --> 00:04:57,930
Następna przekątna jest tutaj.

108
00:04:57,930 --> 00:05:00,410
Kolejna tu,

109
00:05:00,410 --> 00:05:02,560
a jeszcze następna tu.

110
00:05:02,560 --> 00:05:06,420
Musisz tylko zapamiętać, że na orbitalu s mieszczą się dwa elektrony,

111
00:05:06,420 --> 00:05:08,340
na p - 6, a na d - 10.

112
00:05:08,340 --> 00:05:11,040
Później będziemy się martwić orbitalem f, ale jeśli spojrzysz

113
00:05:11,040 --> 00:05:14,610
na blok f,

114
00:05:14,610 --> 00:05:15,740
domyślisz się, że na orbitalu f może być maksymalnie 14 elektronów.

115
00:05:15,740 --> 00:05:16,820
Podpowłoki zapełniamy w taki sposób.

116
00:05:16,820 --> 00:05:19,300
Najpierw ustalamy, jaki mamy pierwiastek i ile ma elektronów.

117
00:05:19,300 --> 00:05:21,460
Nikiel ma 28 elektronów.

118
00:05:21,460 --> 00:05:23,010
Najpierw zapełniamy ten orbital,

119
00:05:23,010 --> 00:05:24,260
czyli zapisujemy 1s2.

120
00:05:26,620 --> 00:05:30,660
Następnie widzisz, że nie ma orbitalu 1p, więc idziesz do 2s i piszesz 2s2.

121
00:05:33,740 --> 00:05:34,840
Zapiszę to innym kolorem.

122
00:05:34,840 --> 00:05:38,480
2s2.

123
00:05:38,480 --> 00:05:40,000
To jest to kółko.

124
00:05:40,000 --> 00:05:42,530
Idę potem na czubek tej przekątnej i schodzę w dół - nie ma 1d, ale jest 2p.

125
00:05:42,530 --> 00:05:45,720
Zapisujemy więc 2p6.

126
00:05:45,720 --> 00:05:47,380
Musisz mieć ciągle w pamięci, ile masz elektronów do rozlokowania,

127
00:05:47,380 --> 00:05:48,320
pilnuj tego.

128
00:05:48,320 --> 00:05:50,050
Na razie rozlokowaliśmy 10 elektronów.

129
00:05:50,050 --> 00:05:51,710
Zużyliśmy teraz to kółko.

130
00:05:51,710 --> 00:05:56,260
Teraz linia pokazuje, żeby iść dalej w dół, czyli do orbitalu 3s.

131
00:05:56,260 --> 00:05:57,650
Jesteśmy już w trzeciej powłoce.

132
00:05:57,650 --> 00:06:00,660
Zapisujemy 3s2.

133
00:06:00,660 --> 00:06:02,460
I gdzie teraz?

134
00:06:02,460 --> 00:06:03,520
Od 3s

135
00:06:03,520 --> 00:06:06,550
idziemy do góry, na kolejną przekątną.

136
00:06:06,550 --> 00:06:08,260
Zaczynamy tutaj, nie ma 1f, nie ma 2d,

137
00:06:08,260 --> 00:06:08,980
ale jest 3p.

138
00:06:08,980 --> 00:06:12,020
Piszemy więc 3p6.

139
00:06:12,020 --> 00:06:16,660
Następny orbital to 4s.

140
00:06:16,660 --> 00:06:19,820
Dopisujemy 4s2.

141
00:06:19,820 --> 00:06:21,390
To było ostatnie kółko na tej linii,

142
00:06:21,390 --> 00:06:22,510
więc znowu idziemy do góry.

143
00:06:22,510 --> 00:06:24,790
Zaczynamy tutaj, pierwszy napotkany orbital to 3d.

144
00:06:24,790 --> 00:06:27,470
Sprawdźmy, ile elektronów zostało nam do rozlokowania.

145
00:06:27,470 --> 00:06:28,720
Jesteśmy na 3d.

146
00:06:33,100 --> 00:06:34,530
Policzę, ile elektronów zużyliśmy do tej pory.

147
00:06:34,530 --> 00:06:35,820
2 + 2 = 4

148
00:06:35,820 --> 00:06:37,650
4 + 6 = 10

149
00:06:37,650 --> 00:06:39,760
10 + 2 = 12

150
00:06:39,760 --> 00:06:41,040
18

151
00:06:41,040 --> 00:06:41,550
20

152
00:06:41,550 --> 00:06:44,600
Zużyliśmy 20 elektronów, więc zostało nam (28 - 20) 8 elektronów do zakończenia konfiguracji.

153
00:06:44,600 --> 00:06:51,950
Ponieważ orbital 3d może przyjąć 10 elektronów, to wszystkie 8, które mamy, zmieszczą się na 3d - piszemy 3d8.

154
00:06:51,950 --> 00:06:54,130
No i proszę - wyszło nam to samo,

155
00:06:54,130 --> 00:06:56,670
co za pierwszym razem :)

156
00:06:56,670 --> 00:06:58,770
Lubię używac peirwszej metody, bo ciągle używasz ukłądu okresowego,

157
00:06:58,770 --> 00:07:01,090
więc lepiej rozumiesz,

158
00:07:01,090 --> 00:07:03,250
skąd bierze się taka a nie inna konfiguracja.

159
00:07:03,250 --> 00:07:07,260
No i nie musisz pamiętać,

160
00:07:07,260 --> 00:07:09,260
ile elektronów możesz włożyć na poszczególne powłoki.

161
00:07:09,260 --> 00:07:09,480
Zgadza się?

162
00:07:09,480 --> 00:07:11,700
Tutaj musisz liczyć, ile elektronów zużyłeś.

163
00:07:11,700 --> 00:07:13,770
A do tego musisz rysować ten skomplikowany diagram.

164
00:07:13,770 --> 00:07:16,230
W tej metodzie używasz po prostu ukłądu okresowego, wszystko na nim widać.

165
00:07:16,230 --> 00:07:18,440
Ważne jest też, że możesz pracować wstecz.

166
00:07:18,440 --> 00:07:21,230
Tutaj musisz bez ustanku śledzić wzrokiem te kulki,

167
00:07:21,230 --> 00:07:24,920
żeby powiedzieć, że elektrony o największej energii to 3d8,

168
00:07:24,920 --> 00:07:28,930
albo że najwyższą energię ma podpowłoka 4s.

169
00:07:28,930 --> 00:07:30,820
Nie ma innej opcji. W tej metodzie musisz przejść cały proces, żeby

170
00:07:30,820 --> 00:07:34,330
ocenić te parametry.

171
00:07:34,330 --> 00:07:36,740
A kiedy używasz tej metody, z układem okresowym,

172
00:07:36,740 --> 00:07:44,620
możesz, na przykład jeśli patrzysz na cyrkon Zr,

173
00:07:44,620 --> 00:07:47,790
jest tutaj,

174
00:07:47,790 --> 00:07:50,000
możesz rozpisać całą konfigurację elektronową.

175
00:07:51,430 --> 00:07:53,800
Ale zazwyczaj interesuje cię tylko powłoka o najwyższej energii oraz

176
00:07:53,800 --> 00:07:55,780
elektrony o najwyszej energii.

177
00:07:55,780 --> 00:08:00,580
Więc gdy patrzysz na układ okresowy, wiesz od razu, że masz dwa elektrony na podpowłoce d

178
00:08:00,580 --> 00:08:03,360
(ale nie na 5d, tylko na 4 d).

179
00:08:03,360 --> 00:08:05,230
Czyli 4d2.

180
00:08:05,230 --> 00:08:05,550
Tak?

181
00:08:05,550 --> 00:08:06,640
Zr jest w 5 okresie.

182
00:08:06,640 --> 00:08:07,890
Dlatego te elektrony są na 4d (5 - 1 = 4).

183
00:08:10,920 --> 00:08:13,130
A potem

184
00:08:13,130 --> 00:08:14,950
zapisujesz jeszcze dwa elektrony na orbitalu 5s.

185
00:08:14,950 --> 00:08:18,010
5s2.

186
00:08:18,010 --> 00:08:19,410
A potem możesz iść do tylu.

187
00:08:19,410 --> 00:08:20,660
Możesz wypisać poszczególne elektrony: 4p6,

188
00:08:23,780 --> 00:08:31,450
później 10 elektronów na orbitalu d.

189
00:08:32,390 --> 00:08:33,400
Ale pamiętaj, d jest tu w 4 okresie, czyli orbital nazywa się 3d.

190
00:08:33,400 --> 00:08:35,820
Cztery odjąć jeden,

191
00:08:35,820 --> 00:08:37,620
czyli 3d10.

192
00:08:37,620 --> 00:08:39,890
3d10.

193
00:08:39,890 --> 00:08:41,910
Potem masz 4s2.

194
00:08:41,910 --> 00:08:43,140
Jakoś się to zabałaganiło.

195
00:08:43,140 --> 00:08:43,929
Zapiszę to od nowa tutaj.

196
00:08:43,929 --> 00:08:46,920
Mamy 4d2.

197
00:08:46,920 --> 00:08:48,400
To są te dwa elektrony.

198
00:08:48,400 --> 00:08:49,800
Potem 5s2.

199
00:08:52,920 --> 00:08:55,870
Potem 4p6.

200
00:08:55,870 --> 00:08:57,130
To są te elektrony.

201
00:08:57,130 --> 00:08:58,830
Następnie 3d10.

202
00:08:58,830 --> 00:09:02,930
Pamiętaj, 4 - 1, dlatego 3d10 (a nie 4d10).

203
00:09:02,930 --> 00:09:04,660
Później 4s2.

204
00:09:04,660 --> 00:09:06,640
I tak się cofasz stopniowo.

205
00:09:06,640 --> 00:09:08,620
Co jest takiego fajnego w tym cofaniu? To, że od razu wiesz,

206
00:09:08,620 --> 00:09:11,310
które elektrony mają najwyższą energię.

207
00:09:11,310 --> 00:09:14,450
Wiesz też, że ta powłoka, piąta, ma najwyższą energię.

208
00:09:14,450 --> 00:09:17,320
A to są dwa elektrony, które są

209
00:09:17,320 --> 00:09:20,850
na powłoce o najwyższej energii.

210
00:09:20,850 --> 00:09:22,480
Ale to nie są elektrony o najwyższej energii!

211
00:09:22,480 --> 00:09:23,010
Te mają najwyższą energię.

212
00:09:23,010 --> 00:09:25,280
Ale to dla tych jest największe prawdopodobieństwo,

213
00:09:25,280 --> 00:09:28,030
że będą najbardziej odsunięte od jądra atomowego.

214
00:09:28,030 --> 00:09:29,780
Czyli to są te, które jako pierwsze wejdą w reakcje chemiczne.

215
00:09:29,780 --> 00:09:31,400
A te odpowiadają za

216
00:09:31,400 --> 00:09:33,450
większość właściwości chemicznych danego pierwiastka.

217
00:09:33,450 --> 00:09:36,180
Skupmy się na chwilę nad taką sprawą...

218
00:09:36,180 --> 00:09:39,200
Lubimy mówić, że elektrony wupełniają te koszyczki

219
00:09:39,200 --> 00:09:40,780
albo że są umieszczone w koszyczkach.

220
00:09:40,780 --> 00:09:44,100
Ale kiedy patrzmy na rzeczywiste elektrony w atomie,

221
00:09:44,100 --> 00:09:46,010
to widzimy, że one wcale nie zachowują się tak grzecznie w jeden określony sposób.

222
00:09:46,010 --> 00:09:48,980
Elektrony są w ciągłym ruchu, przeskakują między orbitalami, mieszają się ze sobą

223
00:09:48,980 --> 00:09:51,330
i wykonują mnóstwo innych nieprzewidywalnych ruchów.

224
00:09:51,330 --> 00:09:54,750
Ale ta metoda pozwala nam przynajmniej złapać sens

225
00:09:54,750 --> 00:09:57,350
tego, co dzieje się z elektronem.

226
00:09:57,350 --> 00:10:00,440
W większości przypadków elektrony reagują lub zachowują się

227
00:10:00,440 --> 00:10:03,500
w taki sposób, na jaki pozwala im aktualny stan energetyczny.

228
00:10:03,500 --> 00:10:06,220
Ale nieważne. Najważniejsze jest to, że

229
00:10:06,220 --> 00:10:08,230
nauczyłeś się, jak zapisywać konfiguracje elektronowe.

230
00:10:08,230 --> 00:10:10,710
To jest bardzo potrzebne, żebyś później mógł zdobywać następną wiedzę

231
00:10:10,710 --> 00:10:11,630
np. o reakcjach chemicznych.

232
00:10:11,630 --> 00:10:14,125
To, co jest szczególnie przydatne, to wiedza, które elektrony

233
00:10:14,125 --> 00:10:15,520
są elektronami walencyjnymi

234
00:10:15,520 --> 00:10:16,770
i co to są w ogóle elektrony walencyjne.