Kimyasal reaksiyonlar sırasında elementlerin atomlarına ne olur? Elementlerin özellikleri nelerdir? Bu soruların her ikisine de tek bir cevap verilebilir: Bunun nedeni atomun dış enerji seviyesinin yapısında yatmaktadır. Yazımızda metal ve ametal atomlarının elektronik yapılarını ele alacağız ve dış katın yapısı ile elementlerin özellikleri arasındaki ilişkiyi öğreneceğiz.
Elektronların özel özellikleri
İki veya daha fazla reaktifin molekülleri arasında bir kimyasal reaksiyon meydana geldiğinde, çekirdekleri değişmeden kalırken atomların elektron kabuklarının yapısında değişiklikler meydana gelir. İlk önce, çekirdekten en uzak atom seviyelerinde bulunan elektronların özelliklerini tanıyalım. Negatif yüklü parçacıklar, çekirdekten ve birbirlerinden belirli bir mesafede katmanlar halinde düzenlenir. Elektronların bulunma olasılığının en yüksek olduğu çekirdeğin etrafındaki boşlukelektron orbitali denir. Negatif yüklü elektron bulutunun yaklaşık %90'ı içinde yoğunlaşmıştır. Atomdaki elektronun kendisi dualite özelliği gösterir, aynı anda hem parçacık hem de dalga gibi davranabilir.
Bir atomun elektron kabuğunu doldurma kuralları
Parçacıkların bulunduğu enerji seviyelerinin sayısı, elementin bulunduğu periyodun sayısına eşittir. Elektronik kompozisyon neyi gösterir? Küçük ve büyük periyotların ana alt gruplarının s- ve p-elemanları için dış enerji seviyesindeki elektron sayısının grup numarasına karşılık geldiği ortaya çıktı. Örneğin, iki katmana sahip birinci grubun lityum atomlarının dış kabuğunda bir elektron bulunur. Kükürt atomları, element altıncı grubun ana alt grubunda yer aldığından, son enerji seviyesinde altı elektron içerir, vb. D-elementlerinden bahsediyorsak, onlar için aşağıdaki kural vardır: dış negatif parçacıkların sayısı 1'dir (krom ve bakır için) veya 2. Bu, atom çekirdeğinin yükü arttıkça, önce iç d- alt seviyesinin doldurulması ve dış enerji seviyelerinin değişmeden kalmasıyla açıklanır.
Küçük periyotların elementlerinin özellikleri neden değişiyor?
Periyodik sistemde 1, 2, 3 ve 7. periyotlar küçük kabul edilir. Aktif metallerden başlayıp inert gazlarla biten nükleer yükler arttıkça elementlerin özelliklerinde yumuşak bir değişiklik, dış seviyede elektron sayısındaki kademeli bir artışla açıklanır. Bu periyotlardaki ilk elementler, atomları sadece bir veyaçekirdekten kolayca ayrılabilen iki elektron. Bu durumda pozitif yüklü bir metal iyonu oluşur.
Alüminyum veya çinko gibi amfoterik elementler, dış enerji seviyelerini az miktarda elektronla (çinko için 1, alüminyum için 3) doldurur. Kimyasal reaksiyonun koşullarına bağlı olarak hem metallerin hem de metal olmayanların özelliklerini sergileyebilirler. Küçük periyotların metalik olmayan elementleri, atomlarının dış kabuklarında 4 ila 7 negatif parçacık içerir ve diğer atomlardan elektronları çekerek onu bir oktete tamamlar. Örneğin, en yüksek elektronegatiflik indeksine sahip bir metal olmayan - flor, son katmanda 7 elektrona sahiptir ve her zaman sadece metallerden değil, aynı zamanda aktif metalik olmayan elementlerden de bir elektron alır: oksijen, klor, azot. Monatomik molekülleri tamamen 8 elektrona kadar tamamlanmış dış enerji seviyelerine sahip olan asal gazlarla, büyük periyotlar gibi küçük periyotlar da sona erer.
Büyük periyotlu atomların yapısının özellikleri
4, 5 ve 6 periyotlu sıralar bile, dış kabukları yalnızca bir veya iki elektron tutabilen elementlerden oluşur. Daha önce de söylediğimiz gibi, sondan bir önceki katmanın d- veya f- alt düzeylerini elektronlarla doldururlar. Genellikle bunlar tipik metallerdir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri çok yavaş değişir. Tek sıralar, aşağıdaki şemaya göre dış enerji seviyelerinin elektronlarla doldurulduğu bu tür elementleri içerir: metaller - amfoterik element - metal olmayanlar - soy gaz. Tüm küçük dönemlerde tezahürünü zaten gözlemledik. Örneğin, 4 periyotluk tuhaf bir seride, bakır bir metaldir, çinko bir amfoterendir, daha sonra galyumdan broma, metalik olmayan özellikler geliştirilir. Dönem, atomları tamamen tamamlanmış bir elektron kabuğuna sahip olan kripton ile sona erer.
Öğelerin gruplara bölünmesi nasıl açıklanır?
Her grup - ve tablonun kısa biçiminde sekiz tanesi vardır, ayrıca ana ve ikincil olarak adlandırılan alt gruplara ayrılmıştır. Bu sınıflandırma, elementlerin atomlarının dış enerji seviyesindeki elektronların farklı pozisyonlarını yansıtır. Ana alt grupların elementlerinin, örneğin lityum, sodyum, potasyum, rubidyum ve sezyum, son elektronun s- alt seviyesinde yer aldığı ortaya çıktı. Ana alt grubun (halojenler) 7. grubunun öğeleri, p- alt seviyelerini negatif parçacıklarla doldurur.
Krom, molibden, tungsten gibi ikincil alt grupların temsilcileri için d- alt düzeyini elektronlarla doldurmak tipik olacaktır. Lantanitler ve aktinitlerin ailelerine dahil olan elementler için, negatif yüklerin birikimi, sondan bir önceki enerji seviyesinin f- alt seviyesinde meydana gelir. Ayrıca, grup numarası, kural olarak, kimyasal bağ oluşturabilen elektronların sayısı ile örtüşür.
Makalemizde kimyasal elementlerin atomlarının dış enerji seviyelerinin hangi yapıya sahip olduğunu öğrendik ve atomlar arası etkileşimlerdeki rollerini belirledik.
