Çfarë ndodh me atomet e elementeve gjatë reaksioneve kimike? Cilat janë vetitë e elementeve? Një përgjigje mund t'u jepet të dyja këtyre pyetjeve: arsyeja qëndron në strukturën e nivelit të jashtëm energjetik të atomit. Në artikullin tonë, ne do të shqyrtojmë strukturën elektronike të atomeve të metaleve dhe jometaleve dhe do të zbulojmë marrëdhënien midis strukturës së nivelit të jashtëm dhe vetive të elementeve.
Vetitë speciale të elektroneve
Kur ndodh një reaksion kimik midis molekulave të dy ose më shumë reagentëve, ndodhin ndryshime në strukturën e predhave elektronike të atomeve, ndërsa bërthamat e tyre mbeten të pandryshuara. Së pari, le të njihemi me karakteristikat e elektroneve të vendosura në nivelet e atomit më të largët nga bërthama. Grimcat e ngarkuara negativisht janë të vendosura në shtresa në një distancë të caktuar nga bërthama dhe nga njëra-tjetra. Hapësira rreth bërthamës ku ka më shumë gjasa të gjenden elektronetquhet orbital elektronik. Rreth 90% e resë elektronike të ngarkuar negativisht është e kondensuar në të. Vetë elektroni në atom shfaq vetinë e dualitetit, ai mund të sillet njëkohësisht edhe si grimcë edhe si valë.
Rregullat për mbushjen e shtresës elektronike të një atomi
Numri i niveleve të energjisë ku ndodhen grimcat është i barabartë me numrin e periudhës ku ndodhet elementi. Çfarë tregon përbërja elektronike? Doli se numri i elektroneve në nivelin e jashtëm të energjisë për elementet s dhe p të nëngrupeve kryesore të periudhave të vogla dhe të mëdha korrespondon me numrin e grupit. Për shembull, atomet e litiumit të grupit të parë, të cilët kanë dy shtresa, kanë një elektron në shtresën e jashtme. Atomet e squfurit përmbajnë gjashtë elektrone në nivelin e fundit të energjisë, pasi elementi ndodhet në nëngrupin kryesor të grupit të gjashtë, etj. Nëse flasim për elementet d, atëherë për to ekziston rregulli i mëposhtëm: numri i grimcave të jashtme negative. është 1 (për kromin dhe bakrin) ose 2. Kjo shpjegohet me faktin se me rritjen e ngarkesës së bërthamës së atomeve, fillimisht mbushet nënniveli i brendshëm d dhe nivelet e jashtme të energjisë mbeten të pandryshuara.
Pse ndryshojnë vetitë e elementeve të periudhave të vogla?
Në sistemin periodik, periudhat 1, 2, 3 dhe 7 konsiderohen të vogla. Një ndryshim i qetë në vetitë e elementeve me rritjen e ngarkesave bërthamore, duke filluar nga metalet aktive dhe duke përfunduar me gaze inerte, shpjegohet me një rritje graduale të numrit të elektroneve në nivelin e jashtëm. Elementet e parë në periudha të tilla janë ato atomet e të cilëve kanë vetëm një osedy elektrone që mund të shkëputen lehtësisht nga bërthama. Në këtë rast, formohet një jon metalik i ngarkuar pozitivisht.
Elementet amfoterike, si alumini ose zinku, mbushin nivelet e tyre të jashtme të energjisë me një sasi të vogël elektronesh (1 për zinkun, 3 për aluminin). Në varësi të kushteve të reaksionit kimik, ato mund të shfaqin si vetitë e metaleve ashtu edhe të jometaleve. Elementet jometalike të periudhave të vogla përmbajnë nga 4 deri në 7 grimca negative në shtresën e jashtme të atomeve të tyre dhe e plotësojnë atë në një oktet, duke tërhequr elektrone nga atomet e tjerë. Për shembull, një jometal me indeksin më të lartë të elektronegativitetit - fluori, ka 7 elektrone në shtresën e fundit dhe gjithmonë merr një elektron jo vetëm nga metalet, por edhe nga elementët aktivë jo metalikë: oksigjen, klor, azot. Periudhat e vogla përfundojnë, po ashtu edhe ato të mëdha, me gaze inerte, molekulat monoatomike të të cilëve kanë nivele të jashtme të energjisë të kompletuara plotësisht deri në 8 elektrone.
Veçoritë e strukturës së atomeve të periudhave të mëdha
Edhe rreshtat me perioda 4, 5 dhe 6 përbëhen nga elementë, guaska e jashtme e të cilëve mund të mbajë vetëm një ose dy elektrone. Siç thamë më herët, ato mbushin nënnivelet d- ose f- të shtresës së parafundit me elektrone. Zakonisht këto janë metale tipike. Vetitë e tyre fizike dhe kimike ndryshojnë shumë ngadalë. Rreshtat tek përmbajnë elementë të tillë, në të cilët nivelet e jashtme të energjisë janë të mbushura me elektrone sipas skemës së mëposhtme: metale - element amfoter - jometal - gaz inert. Ne e kemi vërejtur tashmë shfaqjen e tij në të gjitha periudhat e vogla. Për shembull, në një seri teke prej 4 periudhash, bakri është një metal, zinku është një amfoteren, pastaj nga galiumi në brom, vetitë jometalike rriten. Periudha përfundon me kripton, atomet e të cilit kanë një shtresë elektronike plotësisht të kompletuar.
Si të shpjegojmë ndarjen e elementeve në grupe?
Çdo grup - dhe janë tetë prej tyre në formën e shkurtër të tabelës, ndahet gjithashtu në nëngrupe, të quajtura kryesore dhe dytësore. Ky klasifikim pasqyron pozicionet e ndryshme të elektroneve në nivelin e jashtëm të energjisë së atomeve të elementeve. Doli se elementët e nëngrupeve kryesore, për shembull, litiumi, natriumi, kaliumi, rubidiumi dhe ceziumi, elektroni i fundit ndodhet në nënnivelin s. Elementet e grupit 7 të nëngrupit kryesor (halogjenet) mbushin nënnivelin e tyre p me grimca negative.
Për përfaqësuesit e nëngrupeve dytësore, si kromi, molibdeni, tungsteni, mbushja e nënnivelit d me elektrone do të jetë tipike. Dhe për elementët e përfshirë në familjet e lantanideve dhe aktinideve, akumulimi i ngarkesave negative ndodh në nënnivelin f të nivelit të parafundit të energjisë. Për më tepër, numri i grupit, si rregull, përkon me numrin e elektroneve të afta për të formuar lidhje kimike.
Në artikullin tonë, ne zbuluam se çfarë strukture kanë nivelet e jashtme të energjisë së atomeve të elementeve kimike dhe përcaktuam rolin e tyre në ndërveprimet ndëratomike.
