Электронная формула Натрия Na (графическая схема строения атома)
Ваш ответ
решение вопроса
Похожие вопросы
- Все категории
- экономические 43,407
- гуманитарные 33,633
- юридические 17,905
- школьный раздел 608,009
- разное 16,855
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Электронное строение атома натрия
Электронное строение нейтрального атома натрия в основном состоянии.
Схема строения электронных оболочек
Распределение электронов по энергетическим уровням (или по электронным слоям) в атоме натрия.
Графические схемы строения электронной оболочки за 4 минуты. [Урок 6]
Электронно-графическая схема
Распределение электронов по атомным орбиталям в атоме натрия.
| 3 | ↑ | |||
| 2 | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ | ↑↓ |
| 1 | ↑↓ | |||
| s | p | |||
Валентные орбитали атома натрия выделены фиолетовым цветом.
Электронная конфигурация
Полная электронная конфигурация атома натрия.
11Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
Сокращённая электронная конфигурация атома натрия.
Квантовые числа валентных электронов
Главное (n), орбитальное (l), магнитное (m) и спиновое (s) квантовые числа валентных электронов атома натрия.
Электронно-графическая формула натрия и его свойства
Многие металлы распространены в природе не только в составе различных горных пород или минералов, но и в свободном – самородном виде. К таким, например, относятся золото, серебро и медь. Однако активные металлические элементы, такие как натрий, электронно-графическую формулу которого мы изучим, не встречаются как простое вещество.
Причина заключается в их высокой реакционной способности, приводящей к быстрому окислению вещества кислородом воздуха. Именно поэтому в лаборатории металл сберегают под слоем керосина или технического масла. Химическую активность всех щелочных металлических элементов можно объяснить особенностями строения их атомов. Рассмотрим электронно-графическую формулу натрия и выясним, как ее характеристика отражается на физических свойствах и особенностях взаимодействия с другими веществами.
Атом натрия
Положение элемента в главной подгруппе первой группы периодической системы влияет на строение его электронейтральной частицы. Данная схема иллюстрирует расположение электронов вокруг ядра атома и определяет количество энергетических уровней в нем:
ХИМИЯ ПРОСТО — Электронная конфигурация атома
Число протонов, нейтронов, электронов в атоме натрия будет соответственно равно 11, 12, 11. Протонное число и количество электронов определяем по порядковому номеру элемента, а количество нейтральных ядерных частиц будет равным разности между нуклонным числом (атомной массой) и протонным числом (порядковым номером). Для записи распределения отрицательно заряженных частиц в атоме можно воспользоваться следующей электронной формулой: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .
Взаимосвязь между строением атома и свойствами вещества
Свойства натрия как щелочного металла можно объяснить тем, что он относится к s-элементам, его валентность равна 1, а степень окисления +1. Один неспаренный электрон на третьем, последнем, слое обуславливает его восстановительные характеристики. В реакциях с другими атомами натрий всегда отдает собственную отрицательную частицу более электроотрицательным элементам. Например, окисляясь кислородом воздуха, атомы Na становятся положительно заряженными частицами – катионами, входящими в состав молекулы основного оксида Na2O. Данная реакция имеет следующий вид:
Физические свойства
Электронно-графическая формула натрия и его кристаллическая решетка определяют такие параметры элемента, как агрегатное состояние, температуры плавления и кипения, а также способность проводить тепло и электрический ток. Натрий – это легкий (плотность 0,97 г/см 3 ) и очень мягкий серебристый металл.
Наличие в кристаллической решетке свободно движущихся электронов обуславливает высокую тепло- и электропроводность. В природе он встречается в составе таких минералов, как поваренная соль NaCl и сильвинит NaCl × KCl. Натрий является очень распространенным не только в неживой природе, например в составе залежей каменной соли или морской воды морей и океанов. Он, наряду с хлором, серой, кальцием, фосфором и другими элементами, входит в десятку важнейших органогенных химических элементов, образующих живые биологические системы.
Особенности химических свойств
На электронно-графической формуле натрия хорошо видно, что единственный s-электрон, вращающийся на последнем, третьем энергетическом слое атома Na, слабо связан с положительно заряженным ядром. Он легко покидает пределы атома, поэтому натрий в реакциях с кислородом, водой, водородом и азотом ведет себя как сильный восстановитель. Приведем примеры уравнений реакций, типичных для щелочных металлов:
Реакция с водой заканчивается образованием химически агрессивных соединений – щелочей. Гидроксид натрия, еще называемый едким натром, проявляет свойства активных оснований и в твердом состоянии нашел применение в качестве осушителя газов. Металлический натрий в промышленности получают электролизом расплава соли – хлорида натрия или соответствующего гидроксида, при этом на катоде образуется слой металлического натрия.
В нашей статье мы рассмотрели электронно-графическую формулу натрия, а также изучили его свойства и получение в промышленности.
Источник: all-equa.ru
Электронная формула Фтора F (графическая схема строения атома)
Атом и молекула фтора. Формула фтора. Строение атома фтора:
Фтор (лат. Fluorum, от др.-греч. φθόρος — «разрушение, порча, вред») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением F и атомным номером 9. Расположен в 17-й группе (по старой классификации – главной подгруппе седьмой группы), втором периоде периодической системы.
Фтор самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы галогенов. Фтор самый химически активный неметалл и сильнейший окислитель. Фтор обозначается символом F.
Как простое вещество фтор при нормальных условиях представляет собой двухатомный газ бледно-жёлтого цвета с резким запахом, напоминающим озон или хлор. Молекула фтора двухатомна. Химическая формула фтора F2.
Электронная конфигурация атома фтора 1s 2 2s 2 2p 5 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома фтора равен 1681,05 кДж/моль (17,42282 (5) эВ). Строение атома фтора. Атом фтора состоит из положительно заряженного ядра (+9), вокруг которого по двум оболочкам движется 9 электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 7 электронов – на внешнем.
Поскольку фтор расположен во втором периоде, оболочек всего две. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. На внешнем энергетическом уровне атома фтора на 2s-орбитали находятся два спаренных электрона, на 2p-орбитали находятся четыре спаренных электрона и один неспаренный электрон.
В свою очередь ядро атома фтора состоит из 9 протонов и 10 нейтронов. Фтор относится к элементам p-семейства. Радиус атома фтора (вычисленный) составляет 42 пм. Атомная масса атома фтора составляет 18,998403163(6) а. е. м. Содержание фтора в земной коре составляет 0,054 %, в морской воде и океане – 0,00013 %. Фтор очень ядовит.
Физические свойства
Бледно-жёлтый газ, в малых концентрациях запах напоминает одновременно озон и хлор, очень агрессивен и ядовит.
Фтор имеет аномально низкую температуру кипения (плавления). Это связано с тем, что фтор не имеет d-подуровня и не способен образовывать полуторные связи, в отличие от остальных галогенов (кратность связи в остальных галогенах примерно 1,1) [8] .
Нахождение в природе галогенов
Хранение
Фтор хранят в газообразном состоянии (под давлением) и в жидком виде (при охлаждении жидким азотом) в аппаратах из никеля и сплавов на его основе ( монель-металл ), из меди, алюминия и его сплавов, латуни , нержавеющей стали .
Кристаллическая решётка
Кристаллическая структура α-фтора (стабильная при атмосферном давлении) Кристаллическая решётка фтора в твёрдом состоянии является моноклиной гранецентрированной со следующими параметрами решётки:
| a | 550 пм |
| b | 328 пм |
| c | 728 пм |
| α=β=γ | 90° |
Степень окисления фтора
Атомы фтора в соединениях имеют степени окисления 0, -1. Степень окисления – это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.
Распространение в природе
Содержание фтора в атомных процентах в природе показано в таблице:
| Почва | 0,02 |
| Воды рек | 0,00002 |
| Воды океана | 0,0001 |
| Зубы человека | 0,01 |
В природе значительные скопления фтора содержатся, в основном, в минерале флюорите (CaF2), содержащем по массе 51,2 % Ca и 48,8 % F. Кларк в земной коре 650 г/т. Из растений относительно богаты фтором чечевица и лук. В почве фтор накапливается в результате вулканической деятельности, в составе вулканических газов обычно содержится большое количество фтороводорода.
Биологическая и физиологическая роль
Получение
В обычных условиях бром – красно-бурая жидкость с резким зловонным запахом. При Т=-7,2°C жидкий бром застывает, образуя красно-коричневые игольчатые кристаллы. Пары брома жёлто-бурого цвета, Ткип = 58,78°C. В воде бром растворяется лучше других галогенов (3,58 г брома в 100 г H2O при 20°C). Хорошо растворим во многих органических растворителях.
Бромная вода имеет желто-бурую окраску, быстро исчезающую, при взаимодействии растворенного Br2 с каким-либо веществом. «Обесцвечивание бромной воды» — широко используется в качестве теста на обнаружение в растворе многих неорганических и органических веществ.
Химические свойства брома
- Бром окисляет сложные соединения:
- диспропорционирует в водном растворе:
3BrO — ↔ BrO3 — + 2Br —
4BrO — ↔ BrO4 — + 3Br —
Обесцвечивание бромной воды
Обесцвечивание бромной воды – качественная реакция на многие неорганические и органические соединения:
- в воде SO2 и H2S в газообразном и растворенном виде, а также растворимые сульфиты и сульфиды реагируют с бромной водой, обесцвечивая ее:
- Обесцвечивание бромной воды непредельными органическими соединениями:
- Фенол и анилин также легко взаимодействуют с бромной водой:
Применение в химической деятельности (химической промышленноси)
Газообразный фтор используется для получения: гексафторида урана UF6 из UF4, применяемого для разделения изотопов урана для ядерной промышленности. трёхфтористого хлора ClF3 — фторирующий агент и мощный окислитель ракетного топлива шестифтористой серы SF6 — газообразный изолятор в электротехнической промышленности фторидов металлов (например, W и V), которые обладают некоторыми полезными свойствами фреонов — хороших хладагентов тефлонов — химически инертных полимеров гексафтороалюмината натрия — для последующего получения алюминия электролизом различных соединений фтора
Примеры решения задач
Задание Определите емкость подуровня, для которого магнитное квантовое число принимает пять значений. Решение Пять значений принимает магнитное квантовое число для d-подуровня. Емкость подуровня – это максимальное число электронов на подуровне. Число орбиталей на подуровне определяется по формуле: 2l + 1, где l – орбитальное квантовое число.
На каждой орбитали могут находиться два электрона. Для d-подуровня l=2, поэтому емкость d-подуровня равна: 2×(2×2+1) = 10. Следовательно, d-подуровень максимально вмещает 10 электронов. Ответ 10 электронов.
Задание Охарактеризуйте квантовыми числами все электроны, которые находятся на 3p-подуровне. Решение На p-подуровне 3-го уровня находится шесть электронов: 3p6 Их можно охарактеризовать следующими квантовыми числами: n=3; l=1; m= -1; 0; +1; s= +1/2; -1/2. Ответ n=3; l=1; m= -1; 0; +1; s= +1/2; -1/2.
Источник: tablitsa-mendeleeva.ru
Электронные формулы химических элементов
Расположение электронов на энергетических оболочках или уровнях записывают с помощью электронных формул химических элементов. Электронные формулы или конфигурации помогают представить структуру атома элемента.
Строение атома
Чтобы читать электронные формулы, необходимо понять строение атома.
Атомы всех элементов состоят из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, которые располагаются вокруг ядра.
Электроны находятся на разных энергетических уровнях. Чем дальше электрон находится от ядра, тем большей энергией он обладает. Размер энергетического уровня определяется размером атомной орбитали или орбитального облака. Это пространство, в котором движется электрон.
Орбитали могут иметь разную геометрическую конфигурацию:
- s-орбитали – сферические;
- р-, d и f-орбитали – гантелеобразные, лежащие в разных плоскостях.
На первом энергетическом уровне любого атома всегда располагается s-орбиталь с двумя электронами (исключение – водород). Начиная со второго уровня, на одном уровне находятся s- и р-орбитали.
Орбитали существуют вне зависимости от нахождения на них электронов и могут быть заполненными или вакантными.
Запись формулы
Электронные конфигурации атомов химических элементов записываются по следующим принципам:
- каждому энергетическому уровню соответствует порядковый номер, обозначаемый арабской цифрой;
- за номером следует буква, означающая орбиталь;
- над буквой пишется верхний индекс, соответствующий количеству электронов на орбитали.
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 ;
1s 2 2s 2 2p 4 ;
1s 2 2s 2 2p 2 .
Записать электронную формулу помогает таблица Менделеева. Количеству энергетических уровней соответствует номер периода. На заряд атома и количество электронов указывает порядковый номер элемента. Номер группы показывает, сколько валентных электронов находится на внешнем уровне.
Для примера возьмём Na. Натрий находится в первой группе, в третьем периоде, под 11 номером. Это значит, что атом натрия имеет положительно заряженное ядро (содержит 11 протонов), вокруг которого на трёх энергетических уровнях располагается 11 электронов. На внешнем уровне находится один электрон.
Вспомним, что первый энергетический уровень содержит s-орбиталь с двумя электронами, а второй – s- и р-орбитали. Остаётся заполнить уровни и получить полную запись:
+11 Na )2)8)1 или 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 .
Для удобства созданы специальные таблицы электронных формул элемента. В длинной периодической таблице формулы также указываются в каждой клетке элемента.
Для краткости в квадратных скобках записаны элементы, электронная формула которых совпадает с началом формулы элемента. Например, электронная формула магния – [Ne]3s 2 , неона – 1s 2 2s 2 2p 6 . Следовательно, полная формула магния – 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 .
Что мы узнали?
Электронные формулы элементов отражают расположение электронов в атоме на разных орбиталях. Количество электронов равно порядковому номеру элемента, количество уровней – номеру периода. На последнем уровне находятся валентные электроны, соответствующие номеру группы элемента. Цифры в электронной формуле показывают уровень, буквы – орбиталь, индексы – количество электронов на уровне.
Источник: obrazovaka.ru