전자 배치

원소 주기율표를 이용하여 전자 배치 결정하기 도입부

지난 몇편의 비디오에서

S 와 P 부껍질만 가진 원자들의

전자배치에 대해 알아보았습니다.

분명한 문제는

D 부껍질도 있다는 것입니다

여기서 우리는 이 이상한 모양들에 관해 알아보도록 하겠습니다.

그리고 마지막에 가서는 F 부껍질까지도

이것들은 정말 별난 모양인데요,

바로 이모양들 입니다.

곰곰히 생각해보고 살펴보면 참 재미있습니다.

그러나 그렇게 중요하진 않습니다.

전자배치를 알아내는데 있어서

그래서 생긴 의문점은

우리가 D 와 F 부껍질에 대해 공부를 시작하면

어떨까요?

일반적으로 그것에 관해 생각해 본다면

에너지 껍질이 주기에

상응한다는 것입니다.

주기율표입니다.

자, 한페이지에 꼭 맞게 하면

주기는 여기 왼쪽에 나타납니다.

그러나 전체 테이블을 여기에 맞출수 없네요.

그래서 여기 1주기,

더 어두운 색깔로 쓰겠습니다.

주기 1, 2, 3, 4, 5, 6

겨우 한 페이지에 맞추겠네요.

각 행은 주기 입니다.

그리고, 이 전자 배치에 관해

우리가 지난번 비디오에서 공부한

목적은

헬륨을

정확히 헬륨을 정확히 복사하여 붙이기 하겠습니다.

헬륨을 S구간에 놓을 겁니다.

헬륨을 바로 저기에 놓겠습니다.

그 이유는, 궁금하지요,

왜 헬륨을 주기율표의 그곳에 놓는가 하는 것이요.

그 이유는 성질이

이 족 또는 이 열의 다른 원소들과 매우 유사하기 때문입니다.

각 열을 족이라고 합니다.

원자가전자들과 왜 원자가전자들이

다른 성질을 가지도록 하는지에 대해 언급하겠습니다.

그러나 전자배치라는 관점에서는

헬륨을 S구역에 둘 수 있습니다.

기억하기 어렵지 않지요.

단지 한 원소이니깐요.

그리고 1s1, 1s2, 등 이해가 갑니다.

여러분이 할 일은 그것들 주변에 구역을 그리는 것입니다.

자, 보십시오, 벌써 여러번 말했는데,

여기 이것이 S 구역입니다.

여기 바로 이것이 P 입니다.

이것이 바로 P 구역입니다.

그리고 여기 중앙에 있는 것이 D 구역입니다.

이것이 D 구역입니다.

만일, 여러분이

어떤 원자의 전자 배치에 관해 알고 싶다면

여러분이 생각하는 대로,

그것들은 여기 이 순서로 채우면 됩니다. 그러나

이것에 대해 말하자면,

칼슘에 대해서 말인데요,

칼슘은 4s2를 채웁니다. 맞지요?

4s1, 4s2, 만일, 여러분이 4번째 에너지 껍질에 관해서만 언급한다면

그것은 이와 같을 것입니다.

칼슘 4s2

그리고 여러분은 D 구역을 채우기 시작할 것입니다.

아, 제가 뭐라고 했지요? 칼슘에 대해 하고 있었지요

D 구역에 있는

철의 전자배치에 대해

하려고 하는 대신에

이것은 일종의

인공구조물 같은 것인데요,

앞으로 이것에 관해 좀더 자세히 다루겠습니다.

그것은 실제로 역방향으로 채우는 것인데요, 즉, 세번째 에너지 껍질입니다.

갑자기

D 궤도들은 세번째 에너지 껍질의 격차를

채우는 것입니다.

그래서 여러분이 할 것은

어떤 주기이든간에 D 구역에 관해서 전자배치를 할 때는

그것 위의 한 에너지 껍질에 가서 마이너스 1을 하라는 것입니다.

미안합니다, 그 주기에 가서 -1을 하라는 것입니다.

D 구역에서의 에너지 껍질을 채울때는

그래서 철은 1, 2, 3, 4, 5 전자들을 D구역에 갖습니다.

그래서 D6입니다.

그러나 4D6가 아니라, 3D6입니다.

제가 이해하기로는,

그것은 4번째 주기에 있고 4에서 1을 빼면 됩니다.

그래서 이것이

철의 전자 8개가 가장 높은 에너지 상태인

4s2, 3d6.

만일 내가 최외각의 가장 높은 에너지 껍질의 전자들이

무엇인가 하고 말한다면,

나는철의 2개의 전자들이

가장 바깥 에너지 껍질에 있다고 할 것입니다.

그러나 만일

어느 것이 가장 높은 에너지 껍질에 가장 높은 전자들을 가지고 있냐고 한다면,

그것은 이것들입니다

전체 전자배치를

해보겠습니다.

또 다른 하나를 선택해서 해보겠습니다.

바로 여기 구리가 있습니다.

구리를 해보겠습니다.

가장 높은 에너지 상태의 전자들은

1,2,3,4,5,6,7,8,9,개 입니다.

구리의 전자 배치를 안하겠습니다.

왜냐하면 구리는 실제에서는

좀 특이하니깐요.

구리는 몇 안되는

특별한 경우에 속하는 종류입니다.

그래서 다른 것을 가지고 해 보겠습니다.

철의 전체에 대해서 해 보겠습니다.

미안합니다. 이리저리 왔다갔다해서요.

만일 여러분이 철의 전자배치

전체를 하고자 한다면,

그것은 1s2, 첫 에너지 껍질입니다

자 두번째는

마젠타 색깔로 바로 저기에 하겠습니다.

1s2 그리고 오렌지 색으로 2s2

그리고 바로 저기 P 부분에 6개의 전자들

2p6.

자 우리는 이제 세번째 에너지 껍질입니다.

세번째 에너지 껍질

푸르스럼한 색으로 바꾸겠습니다

그래서, 3s2를 채우고 명심하십시오 이것은 s 구역입니다.

그리고 나서 3p6를 채웁니다.

저기에 1, 2, 3, 4, 5, 6. 채웁니다.

자, 이제 이 전자들 더할 겁니다. 그리고

초록색으로 바꾸겠습니다.

그리고나서 4s2

4s2입니다.

자, 이것은 참 흥미있는 것인데요,

d구역은 참 재미있습니다

자 또다른 d 구역을 채우겠습니다.

첫번째 d 구역은 1, 2, 3, 4, 5, 6이지만

4번째 껍질은 아닙니다.

4-1 에너지 껍질일 것입니다.

3번째 에너지 껍질일 것입니다.

그래서 3d6

우리가 이 비디오의 시작에서 했던 것과 같이 말입니다.

세번째 에너지 껍질 입니다.

그것을 바로 여기에 적겠습니다.

적고 싶다면 이렇게 적을 수 있습니다. 3d6

그래서 내가 만일 에너지 껍질의 순서에서

어느 에너지 껍질에 있는 가를 적고 싶다면,

이런 식으로 적었을 겁니다.

만일 내가 가장 높은 에너지 전자 순으로

적기를 원한다면

껍질들이란

핵으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있나를 시각화 하는데

가장 좋은 방법이란 것을 명심하십시오.

그래서 이 경우는

이 더 높은 에너지의 전자들은

핵으로부터 더 멀리 있을 것입니다

비록 그것들이

더 높은 에너지 상태를 취할지라도

만일 내가 에너지 상태라고 한다면,

이것 두개를 다시 배치할 수 있습니다.

그러나 화학의 대부분에서

문제가 되는 것은 최외각입니다.

그래서 재미있는 것은

비록 여기 4s2가 더 바깥을 채우고 있고

계속해서 더 많은 전자들을

더 낮은 에너지 껍질에 채웁니다.

이 철의 원자에서 처럼

이 바깥 에너지 껍질에 있는

전자에 관해서 말할 때

이것들을 원자가 전자라고 합니다

이것들이 반응에 관여하는 것들입니다.

이것들을 원자가

더 나은 색깔을 쓰겠습니다.

원자가전자들

이 철은 2개의 원자가 전자를 가지고 있습니다.

바깥 껍질이 4s2이기 때문입니다.

비록 철은 이것들을 가지고 있지만,

4s2를 채우고 난 후 6개의 더 많은 전자들은

세번째 에너지 껍질에 역으로 채우는 것입니다.

그것이 한 방식이고 그렇다면, 여러분은 만일 우리가

F 껍질에 관해 배치를 생각한다면 어떤 일이 일어날까 하시겠지요.

또는 F 구역?

여기 아래 이것들이 그것입니다.

많은 주기율표에서

여기 란싼나이드와 악티노이드를 바로 여기 아래에서 볼수 있습니다.

그것들은 바려 여기 공백을 채웁니다.

아마도 보기 힘들겠는데요,

왜 그것들이 이렇게 했는지 보여 드리겠습니다.

쉽게 주기율표를 만들 수 있습니다.

이것처럼요.

그것들을 여기에 끼워넣어서

모든 것을 오른 쪽으로 밀고

이것들을 여기에 끼워 넣습니다.

그러나 명배깋 이런 주기율표는

맞추기가 더 힘듬니다.

d 구역에 대해서도 꼭 같은 것을

실제 할 수 있습니다.

이것이 s구역이고, 이것이 f 구역 입니다

그리고 이것이 d 구역이구요.

그리고 바로 여기 있는 것이 p블럭입니다.

우리가 f 블럭에 관해서 한다면,

함께 한번 해 보기로 합시다.

나는 이 원소가 무엇인지도 모르겠군요.

원소기호가 La 인 것의 전자 배치를 알아 봅시다.

이것이 처음 채워지는

이것의 제일 나중에 전자가 채워지는 것은 f블럭입니다.

그래서 F, 소문자로 하겠습니다.

한개의 전자가 f궤도에 들어 있습니다.

그리고 이것은 6번째 주기 입니다.

그러나 이것은 f구역이기 때문에 2를 뺍니다.

6에서 2를 빼고 나면 4f1입니다. 그리고 6s2 입니다.

주기에서 s 구역을 보면, 6s2 입니다.

그리고 나서 계속 역으로 가면

5p6 로 가고

5p6 입니다.

그리고 이 10개를 d 블럭에 채우고

d는 다섯번째 주기 입니다.

d 주기는 1을 뺀다는 것을 기억하십시오.

그래서 4d10

그리고 나면 5s2 이고

계속해서 역으로 이와 같이 하면 됩니다.

좀 복잡한 것 같이 보이지만,

여러분이 s 나 p 블럭을 하실때는

주기를 보기만 하면 되구요,

d블럭을 채울 때는

한 층 낮은 부껍질을 채웁니다.

그리고 f블럭을 채울 때는

여기 많은 수의 원소들 말입니다,

2 개 더 낮은 부 껍질을 채우기 시작하면 됩니다.

그래서 아마도 다음 비디오에서

몇개더 이것들의 전자 배치에 대해 하겠습니다.

벌써 시간이 다되었기 때문에

또 다른 방법으로 전자배치를 하는 방법을 보여 드리겠습니다.

그 방법은 종정 화학 시간에 다룹니다.

조금 후 보겠습니다.