Електронна конфигурация, част 2

Разбиране на електронната конфигурация за елементите от d-подслой

Хайде да си представим електронната
конфигурация на никела.

Ето го там.

28 електрона

Само трябва да открием в кои слоеве и

орбитали са 28-те електрона.

Според начина, по който
сме се научили да го правим,

дефинираме това като s-блок.

И само трябва да си припомним,
че хилият в действителност се намира тук,

когато говорим за орбитали в s-слоя.

Това е d-блокът.

Това е p-блокът.

И така можем да започнем с
електроните с най-ниска енергия.

Можем да започнем или отвътре навън,
или отвън навътре.

Ако работим отвътре навън, първоначално първите два електрона

запълват 1s2.

Не забравяй, това е никел.

Запълваме 1s2 с 2 електрона.

След това отиваме на 2s2.

И спомни си, че това малко индексче 2 просто означава че

2 електрона се намират в този подслой,

или орбитала.

Нека направя всеки слой в различен цвят.

Така че 2s2.

После запълваме 2p6.

Запълваме всички тези там.

Така 2p6.

Досега сме запълнили
с 10 електрона.

Позиционирали сме 10.

Може да го кажем така.

Сега сме в третия слой.

Така че сега продължаваме с 3s2.

Спомни си, че се занимаваме с никел,
затова продължаваме с 3s2.

После запълваме в третия слой,
р-орбиталата.

Така 3p6.

В трети период сме,
затова е 3p6.

Има 6 от тях.

И после отиваме в четвъртия слой.

Ще го направя в жълто.

Ето 4s2.

И сега сме в d-блока.

И така запълваме 1, 2, 3, 4, 5, 6,

7, 8 в този d-блок.

Затова се казва d8.

И запомни, няма да се казва 4d8.

Трябва да се върнем назад
и да запълним третия слой.

Затова ще бъде 3d8.

Можем да напишем 3d8

Така че това е редът на запълване,
от електрони в най-ниско енергетично

ниво до такива в най-високо енергетично ниво.

Но електроните от най-високо
енергетичното ниво,

тези осем, които запълнихме последно,

влизат в състава на третия слой.

Така че когато запълваме d-блока,
вадим 1 от периода, в който се намираме.

Бяхме в четвърти период от
периодичната таблица,

но извадихме едно, нали?

Това е 4 минус 1.

Това е електронната конфигурация
за никел.

И ако се интересуваме от
валентните електрони,

тези в най-външния слой,

ще ги намерим тук.

Тези електрони ще реагират,
въпреки че тези тук са в

по-високото енергийно ниво.

Реагират, защото са най-отдалечени.

Или, както аз си го представям,

има по-голяма вероятност да
са отдалечени от ядрото,

в сравнение с тези.

Има още един начин да си представим
електронната конфигурация за никел.

Това се учи в някои курсове по химия,

но на мен повече ми харесва
начинът от преди малко,

защото така използваш периодичната
таблица и свикваш с нея.

А това е важно, защото ти помага

да придобиеш представа как различните
елементи реагират помежду си.

Така, никелът има 28 електрона,

ако е неутрален.

Има 28 електрона, защото толкова са

протоните, които определят
атомния номер.

Спомни си, че 28 само ти посочва
колко протони има елементът.

Това е броят протони.

Приемаме, че е неутрален

и че има същия броя електрони.

Това невинаги ще е така.

Но като си представяме
електронна конфигурация,

това обикновено ще е така.

Никелът има атомен номер 28,

значи можем да представим
електронната му конфигурация така.

Можем да запишем енергийните слоеве.

1, 2, 3, 4.

И отгоре пишем s, p, d.

Няма да стигнем до f.

Но може да продължиш с f, g, h...

Първо се запълва този слой,
после този, след това този,

след него този и този.

Ще представя нагледно.

Ето това са наличните слоеве.

Тези в зелено.

Това не е редът,
в който се запълват.

Просто това са наличните слоеве.
Има 3d подслой.

Но няма 3f подслой.

Има 4f подслой.

Ще начертая линия тук,
за да стане по-ясно.

Попълваш ги с помощта на
диагонали.

Първо попълваш s-слоя така,

после попълваш този така.

После по този диагонал ето така.

И след това ето така.

Следва този диагонал така.

И трябва да знаеш, че в s
може да има само 2 електрона,

шест в р, в този случай,
10 в d.

По-нататък ще се занимаем с f,
но виж

f-блока в периодичната таблица.

Така ще знаеш колко има в него.

Запълваш по този начин.

Сигурно ще си кажеш:

ОК, никелът има 28 електрона.

Първо трябва да запълня този.

Това ще е 1s2.

Няма 1р, значи отивам на 2s2.

Ще го направя в друг цвят.

Отивам тук, 2s2.

Това е точно тук.

Минавам по този диагонал
и слизам тук долу.

Стигаме до 2р6.

Трябва да следиш

броя електрони.

Вече станаха 10.

Тоест запълнихме това.

Сега стрелката ни казва
да слезем тук, така че

стигаме до третия енергиен слой.

3s2.

Къде отиваме след това?

3s2.

Следваме стрелката.

Започваме оттук,
тук няма нищо,

тук има.

Вече сме на 3р6.

След това запълваме 4s2.

Отиваме на 4s2.

И веднага след това какво следва?

Трябва да се върнем горе.

Идваме тук и запълваме 3d.

Колко електрона ни остават?

Намираме се в 3d.

Колко електрона сме
изразходили досега?

2 плюс 2 е 4.

4 плюс 6 е 10.

10 плюс 2 е 12.

18.

20.

Използвали сме 20, остават ни 8.

3d подслоят може да побере точно 8,
така че имаме 3d8.

И ето, получихме същия отговор,

който получихме при първия метод.

Първият начин ми харесва повече,
защото гледаме

през цялото време периодичната таблица.
Така придобиваш представа

къде се намират всички елементи.

И така не е нужно да помниш
колко електрона

изразходваш, докато попълваш
слоевете.

Тук трябва да смяташ:
използвах 2, използвах още 2.

Също така трябва да чертаеш
сложна диаграма.

А при първия метод просто
използваш периодичната система.

И най-вече, можеш да работиш
отзад напред.

Тук няма как да хвърлиш един поглед
и да кажеш:

ОК, електроните с най-много енергия
ще са в 3d8,

а най-високоенергийният слой
ще е 4s2.

Няма как да го прецениш,

освен ако не минеш през всичките стъпки.

Но когато използваш този метод,
можеш веднага

да кажеш: ОК, вълнува ме този елемент,
Zr (цирконий).

Елементът Zr.

Мога да мина през цялото упражнение
и да запълня

цялата конфигурация.

Но обикновено електроните
с най-много енергия

са най-важните.

Веднага си казваш, добре,
попълвам 2d тук.

Но си спомняш, d,
минус един период.

Значи 4d2.

Нали така?

Тъй като това е пети период.

Значи казваш 4d2.

Преди това запълваш

петте
електрона в s2.

И можеш да се връщаш назад.

Запълваш 4р6.

Преди 4р6 има

10 електрона в d-слоя тук.

Но какво е това?

Това е в четвърти период,
вадим едно от d,

значи 3d10.

3d10.

А преди това имаше 4s2.

Става малко нечетивно.

Нека просто запиша това.

Имаме 4d2.

Това са тези двете тук.

След което е 5s2.

След това 4р6.

Това е ето тук.

След това 3d10.

Не забравяй, 4 минус 1,
значи 3d10.

И след това е 4s2.

И продължаваш да се
връщаш назад.

Хубавото на връщането
назад е, че веднага

разбираш кои електрони
са в най-високоенергийния слой.

Ето го слоя с най-висока енергия,
5s2.

И тези двата електрона тук

са електроните в най-
високоенергийния слой.

Но те не са с най-висока енергия.

Ето тези тук са.

Тези тук е най-вероятно

да се намират най-далеч
от ядрото.

Те ще реагират.

И това са най-важните
електрони

за повечето цели на химията.

Още нещо, на което искам да
обърна внимание, не се споменава

често, но ми харесва да мисля,
че електроните запълват тези

кофи и остават там.

Но веднъж като запълниш
един атом с електрони,

те не си седят просто така,
кротки и послушни.

Прескачат между орбиталитв,
смесват се

и вършат всякакви луди
непредвидими неща.

Но този метод ни позволява
да добием представа

какво се случва с електроните.

Обикновено електроните
реагират така,

че тези орбитали да се запазят.

Основната цел на клипа е
да се научиш

как да правиш електронни
конфигурации, защото

по-късно ще ти
помогне да се ориентираш

как ще реагират елементите.

Особено полезно е да знаем кои
електрони

са в най-външния слой,

кои са валентите електрони.