תוֹכֶן

• צעדים
• שאלות ותשובות קהילתיות
• טיפים
• דברים שתצטרך

סעיפים אחרים

בכימיה, אלקטרוני ערכיות הם האלקטרונים הנמצאים במעטפת האלקטרונים החיצונית ביותר של יסוד. הידיעה כיצד למצוא את מספר אלקטרוני הערכיות באטום מסוים היא מיומנות חשובה עבור כימאים מכיוון שמידע זה קובע את סוגי הקשרים הכימיים שהוא יכול ליצור ולכן את תגובתו של היסוד. למרבה המזל, כל מה שאתה צריך כדי למצוא את אלקטרוני הערכיות של אלמנט הוא טבלה מחזורית סטנדרטית של היסודות.

צעדים

חלק 1 מתוך 2: מציאת אלקטרונים ערכיים עם טבלה מחזורית

מתכות ללא מעבר

1. 

   מצא טבלה מחזורית של אלמנטים. זהו טבלה מקודדת בצבעים המורכבת מריבועים רבים ושונים המפרטת את כל היסודות הכימיים הידועים לאנושות. הטבלה המחזורית מגלה מידע רב על היסודות - נשתמש בחלק מהמידע הזה כדי לקבוע את מספר אלקטרוני הערכיות באטום אותו אנו חוקרים. בדרך כלל תוכלו למצוא אותם בתוך הכריכה של ספרי הלימוד בכימיה. יש גם שולחן אינטראקטיבי מעולה הזמין באינטרנט.

2. 

   
   
   תייג כל עמודה בטבלה המחזורית של אלמנטים מ -1 עד 18. בדרך כלל, על גבי טבלה מחזורית, לכל האלמנטים בעמודה אנכית אחת יהיה אותו מספר אלקטרוני ערכיות. אם בטבלה המחזורית שלך אין עדיין כל עמודה ממוספרת, תן לכל אחת מספר החל מ- 1 לקצה השמאלי הקיצוני ו- 18 לקצה הימני ביותר. במונחים מדעיים, עמודים אלה נקראים היסוד "קבוצות".
   • לדוגמא, אם היינו עובדים עם טבלה מחזורית בה הקבוצות אינן ממוספרות, היינו כותבים 1 מעל מימן (H), 2 מעל בריליום (Be) וכן הלאה עד שכתוב 18 מעל הליום (He) .

3. 

   
   
   מצא את האלמנט שלך על השולחן. כעת אתר את האלמנט שעבורו ברצונך למצוא את אלקטרוני הערכיות על השולחן. תוכלו לעשות זאת באמצעות הסמל הכימי שלו (האותיות בכל תיבה), המספר האטומי שלו (המספר בפינה הימנית העליונה של כל תיבה), או עם כל אחד משאר המידע העומד לרשותכם על השולחן.
   • לדוגמא למטרות, בואו נמצא את אלקטרוני הערכיות עבור אלמנט שכיח מאוד: פחמן (C). לאלמנט זה מספר אטומי של 6. הוא ממוקם בראש קבוצה 14. בשלב הבא, אנו נמצא את אלקטרוני הערכיות שלו.
   • בסעיף קטן זה, אנו מתעלמים ממתכות המעבר, שהם האלמנטים בבלוק בצורת מלבן המיוצרים על ידי קבוצות 3 עד 12. אלמנטים אלה שונים מעט מהשאר, ולכן השלבים בסעיף קטן זה ניצחו ' לא לעבוד עליהם. ראה כיצד להתמודד עם אלה בסעיף המשנה למטה.

4. 

   
   
   השתמש במספרי הקבוצה כדי לקבוע את מספר אלקטרוני הערכיות. ניתן להשתמש במספר הקבוצה של מתכת שאינה מעבר למציאת מספר אלקטרוני הערכיות באטום של אותו יסוד. ה מקום אחד של מספר הקבוצה הוא מספר אלקטרוני הערכיות באטום של יסודות אלה. במילים אחרות:
   • קבוצה 1: אלקטרון ערכיות
   • קבוצה 2: 2 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 13: 3 אלקטרונים ערכיים
   • קבוצה 14: 4 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 15: 5 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 16: 6 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 17: 7 אלקטרונים ערכיים
   • קבוצה 18: 8 אלקטרוני ערכיות (למעט הליום שיש בו 2)
   • בדוגמה שלנו, מכיוון שפחמן נמצא בקבוצה 14, אנו יכולים לומר שיש לאטום אחד של פחמן ארבעה אלקטרוני ערכיות.

מתכות מעבר

1. 

   מצא אלמנט מקבוצות 3 עד 12. כפי שצוין לעיל, היסודות בקבוצות 3 עד 12 מכונים "מתכות מעבר" ומתנהגים בצורה שונה משאר האלמנטים בכל הנוגע לאלקטרוני ערכיות. בחלק זה נסביר כיצד, במידה מסוימת, לרוב לא ניתן להקצות אלקטרונים של ערכיות לאטומים אלה.
   • לדוגמא למטרות, בואו נבחר טנטלום (Ta), אלמנט 73. בשלבים הבאים נמצא את אלקטרוני הערכיות שלו (או, לפחות, לְנַסוֹת ל.)
   • שימו לב שמתכות המעבר כוללות את סדרות הלנתניד והאקטיניד (המכונות גם "מתכות אדמה נדירות") - שתי שורות האלמנטים שממוקמות בדרך כלל מתחת לשאר הטבלה שמתחילות בלנטן ואקטיניום. אלמנטים אלה שייכים לכולם קבוצה 3 של הטבלה המחזורית.

2. 

   הבן כי למתכות מעבר אין אלקטרוני ערכיות "מסורתיים". ההבנה מדוע מתכות מעבר לא באמת "פועלות" כמו שאר הטבלה המחזורית דורשת הסבר קטן על האופן שבו אלקטרונים מתנהגים באטומים. ראה להלן ריצה מהירה או דלג על שלב זה כדי להגיע לתשובות.
   • כאשר אלקטרונים מתווספים לאטום, הם ממוינים ל"אורביטלים "שונים - בעיקרון אזורים שונים סביב הגרעין שהאלקטרונים מתאספים בהם. בדרך כלל, האלקטרונים הערכיים הם האלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר - במילים אחרות, האלקטרונים האחרונים שנוספו. .
   • מסיבות שקצת מורכבות מכדי להסביר כאן, כאשר מתווספים אלקטרונים החיצוניים ביותר ד מעטפת של מתכת מעבר (עוד על כך בהמשך), האלקטרונים הראשונים שנכנסים לקליפה נוטים להתנהג כמו אלקטרוני ערכיות רגילים, אך לאחר מכן, הם לא, ואלקטרונים משכבות מסלוליות אחרות משמשים לפעמים כאלקטרוני ערכיות במקום. משמעות הדבר היא כי אטום יכול להכיל מספר רב של אלקטרונים ערכיים, תלוי באופן שבו הוא מנוהל.

3. 

   קבע את מספר אלקטרוני הערכיות על בסיס מספר הקבוצה. שוב, מספר הקבוצה של האלמנט שאתה בודק יכול לומר לך את אלקטרוני הערכיות שלו. עם זאת, לגבי מתכות המעבר, אין דפוס שתוכלו לעקוב אחריו - מספר הקבוצה יתאים בדרך כלל למגוון מספרים אפשריים של אלקטרוני ערכיות. אלו הם:
   • קבוצה 3: 3 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 4: 2 עד 4 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 5: 2 עד 5 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 6: 2 עד 6 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 7: 2 עד 7 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 8: אלקטרוני ערכיות 2 או 3
   • קבוצה 9: אלקטרוני ערכיות 2 או 3
   • קבוצה 10: 2 או 3 אלקטרוני ערכיות
   • קבוצה 11: אלקטרוני ערכיות 1 או 2
   • קבוצה 12: 2 אלקטרונים ערכיים
   • בדוגמה שלנו, מכיוון שטנטלום נמצא בקבוצה 5, אנו יכולים לומר שיש לו בין שניים וחמישה אלקטרונים ערכיים, תלוי במצב.

חלק 2 מתוך 2: מציאת אלקטרוני ערכיות עם תצורת אלקטרונים

1. 

   למד כיצד לקרוא תצורת אלקטרונים. דרך נוספת למצוא את אלקטרוני הערכיות של אלמנט היא באמצעות משהו שנקרא תצורת אלקטרונים. אלה אולי נראים בהתחלה מסובכים, אבל הם רק דרך לייצג את מסלולי האלקטרונים באטום עם אותיות ומספרים והם קלים ברגע שאתה יודע על מה אתה מסתכל.
   • בואו נסתכל על תצורה לדוגמא של היסוד נתרן (Na):

     1s2s2p3s

   • שימו לב שתצורת האלקטרונים הזו היא רק מחרוזת שחוזרת על עצמה:

     (מספר) (אות) (מספר) (אות) ...

   • ...וכן הלאה. ה (מספר) (אות) נתח הוא שמו של מסלול האלקטרונים וזה מספר האלקטרונים במסלול ההוא - זהו!
   • אז, לדוגמא שלנו, היינו אומרים שיש לנתרן 2 אלקטרונים במסלול 1s ועוד 2 אלקטרונים במסלול השניים ועוד 6 אלקטרונים במסלול 2p ועוד אלקטרון אחד במסלול 3s. זה 11 אלקטרונים בסך הכל - נתרן הוא יסוד מספר 11, אז זה הגיוני.
   • יש לזכור כי לכל מעטפת משנה קיבולת אלקטרונים מסוימת. יכולות האלקטרונים שלהם הן כדלקמן:
     • s: 2 קיבולת אלקטרונים
     • p: 6 קיבולת אלקטרונים
     • d: 10 קיבולת אלקטרונים
     • f: קיבולת 14 אלקטרונים

2. 

   מצא את תצורת האלקטרונים עבור האלמנט שאתה בוחן. ברגע שאתה מכיר את תצורת האלקטרונים של אלמנט, מציאת מספר אלקטרוני הערכיות שלו היא די פשוטה (למעט כמובן מתכות המעבר.) אם תקבל את התצורה כבר מההתחלה, תוכל לדלג לשלב הבא. אם אתה צריך למצוא את זה בעצמך, ראה להלן:
   • בחן את תצורת האלקטרונים המלאה עבור Oganesson (Og), אלמנט 118, שהוא האלמנט האחרון בטבלה המחזורית. יש לו הכי הרבה אלקטרונים מכל יסוד, ולכן תצורת האלקטרונים שלו מדגימה את כל האפשרויות שאתה יכול להיתקל בהן באלמנטים אחרים:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • עכשיו שיש לך את זה, כל מה שאתה צריך לעשות כדי למצוא את תצורת האלקטרונים של אטום אחר זה פשוט למלא את התבנית הזו מההתחלה ועד שנגמר לך האלקטרונים. זה קל יותר ממה שזה נשמע. לדוגמא, אם ברצוננו להכין את דיאגרמת המסלול לכלור (Cl), יסוד 17, המכיל 17 אלקטרונים, היינו עושים זאת כך:

     1s2s2p3s3p

   • שימו לב שמספר האלקטרונים מצטבר ל -17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. צריך רק לשנות את המספר במסלול הסופי - השאר זהה מכיוון שהמסלולים לפני הסופי מלאים לחלוטין. .
   • למידע נוסף על תצורות אלקטרונים, עיין גם במאמר זה.

3. 

   הקצה אלקטרונים לקליפות מסלוליות באמצעות כלל אוקטט. כאשר אלקטרונים מתווספים לאטום, הם נופלים למסלולים שונים על פי הסדר שניתן לעיל - השניים הראשונים עוברים למסלול 1s, השניים שאחריהם עוברים למסלול 2s, שש לאחר מכן עוברים למסלול 2p, ו בקרוב. כאשר אנו מתמודדים עם אטומים מחוץ למתכות המעבר, אנו אומרים כי אורביטלים אלה יוצרים "קליפות מסלוליות" סביב הגרעין, כאשר כל קליפה עוקבת רחוקה יותר מזו שקדמה לה. מלבד הקליפה הראשונה, שיכולה להכיל רק שני אלקטרונים, לכל קליפה יכולים להיות שמונה אלקטרונים (למעט, שוב, כאשר מתמודדים עם מתכות מעבר.) זה נקרא חוק האוקטט.
   • לדוגמא, נניח שאנחנו מסתכלים על היסוד בורון (B). מכיוון שמספרו האטומי הוא חמש, אנו יודעים שיש לו חמישה אלקטרונים ותצורת האלקטרונים שלו נראית כך: 1s2s2p. מכיוון שבקליפת המסלול הראשונה יש שני אלקטרונים בלבד, אנו יודעים שלבורון יש שני קליפות: אחד עם שני אלקטרונים 1s ואחד עם שלושה אלקטרונים ממסלולי 2s ו- 2p.
   • כדוגמה נוספת, לאלמנט כמו כלור (1s2s2p3s3p) יהיו שלושה קליפות מסלוליות: אחד עם שני אלקטרוני 1s, אחד עם שני אלקטרונים 2s ושישה אלקטרונים 2p, ואחד עם שני אלקטרונים 3s וחמישה אלקטרונים 3p.

4. 

   מצא את מספר האלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר. עכשיו שאתה מכיר את קליפות האלקטרונים של האלמנט שלך, למצוא את אלקטרוני הערכיות קל: פשוט השתמש במספר האלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר. אם הקליפה החיצונית מלאה (במילים אחרות, אם יש לה שמונה אלקטרונים או, עבור הקליפה הראשונה, שניים), היסוד אינרטי ולא יגיב בקלות עם יסודות אחרים. שוב, עם זאת, הדברים לא ממש עוקבים אחר הכללים הללו לגבי מתכות מעבר.
   • לדוגמא, אם אנו עובדים עם בורון, מכיוון שיש שלושה אלקטרונים בקליפה השנייה, אנו יכולים לומר שלבורון יש שְׁלוֹשָׁה אלקטרוני ערכיות.

5. 

   השתמש בשורות הטבלה כקיצורי דרך למעטפת מסלולית. השורות האופקיות של הטבלה המחזורית נקראות האלמנט "תקופות". החל מהחלק העליון של הטבלה, כל תקופה תואמת למספר קליפות אלקטרונים האטומים בתקופה מחזיקים. אתה יכול להשתמש בזה כקיצור דרך כדי לקבוע כמה אלקטרוני ערך יש לאלמנט - פשוט התחל מהצד השמאלי של תקופתו בעת ספירת אלקטרונים. שוב תרצה להתעלם ממתכות המעבר בשיטה זו, הכוללת את קבוצות 3-12.
   • לדוגמא, אנו יודעים שליסוד הסלניום יש ארבע קליפות מסלוליות מכיוון שהוא נמצא בתקופה הרביעית. מכיוון שזהו היסוד השישי משמאל בתקופה הרביעית (תוך התעלמות ממתכות המעבר), אנו יודעים שלקליפה הרביעית החיצונית יש שישה אלקטרונים, ולפיכך יש לסלניום שישה אלקטרוני ערכיות.

שאלות ותשובות קהילתיות

כיצד נחשב אלקטרון ערכיות?

ניתן למצוא אלקטרוני ערכיות על ידי קביעת התצורות האלקטרוניות של אלמנטים. לאחר מכן מספר האלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר נותן את המספר הכולל של אלקטרוני הערכיות באותו יסוד.

אם באטום יש 33 אלקטרונים, כמה אלקטרוני ערך יש?

אם האטום אינו יון, אנו יכולים לומר שלאטום יש 33 פרוטונים. פירוש הדבר שמדובר באלמנט 33 שהוא ארסן. אז אנחנו יודעים שזה לא מתכת מעבר, אז אנחנו מסתכלים ומוצאים את ספרת היחידה של מספר הקבוצה שלה היא 5, כלומר יש לה 5 אלקטרוני ערכיות.

כיצד אוכל לקבוע את מספר האטום של הליום?

מספר הפרוטונים שווה למספר האטומי.

מדוע האלקטרונים מקבלים מטען שלילי ולא מטען חיובי?

אטומים צוברים או מאבדים אלקטרונים, מטענים שליליים, מכיוון שלפרוטונים יש את המטען החיובי והם מוחזקים בגרעין על ידי הכוח הגרעיני החזק. זהו אחד מארבעת הכוחות המובהקים ביקום: כוח המשיכה, האלקטרומגנטיות, הכוח החלש והכוח הגרעיני החזק. זה חייב להיות חזק מכיוון שפרוטונים דוחים זה את זה ובכל זאת הם ממש קרובים זה לזה בגרעין (יחד עם הנייטרונים, המוחזקים גם על ידי הכוח החזק.) הרעיון הוא שהכוח החזק הוא חזק ביותר אך רק על מרחקים זעירים מאוד. תחשוב ווים זעירים במיוחד. כדי לגרום לפרוטונים ונייטרונים להתחבר, אתה זקוק לכוחות כמו כוח המשיכה העצום של כוכב, סופרנובה או פיצוץ גרעיני.

מהו אלקטרון הערכיות של גזים אצילים?

לגזים אצילים שמונה אלקטרוני ערכיות - המצב היציב ביותר עבור יסוד.

מדוע יש לחנקן 6 אלקטרונים עם ערכים אבל הוא נמצא בקבוצה 15?

לחנקן יש רק חמישה אלקטרונים ערכיים מכיוון שהוא נמצא בקבוצה 5, אם כי למעשה בקבוצה 15 אתה מתעלם ממתכות המעבר מכיוון שלקבוצות אלה יש דרך שונה לקבוע את אלקטרוני הערכיות שלהם. לכן: קבוצה 13 פירושה קבוצה 3 הלאה וכן הלאה.

באטום יש 7 פרוטונים, 8 נוירונים ו -7 אלקטרונים. מה מספר האלקטרונים במעטפת הערכיות שלו?

היסוד המכיל 7 פרוטונים הוא חנקן. חנקן נמצא בעמוד היסודות שיש לו 5 אלקטרונים בקליפת הערכיות. מספר הנויטרונים אינו רלוונטי למציאת מספר אלקטרוני הערכיות באלמנט ספציפי.

היכן בטבלה המחזורית נמצאים האטומים עם שבעה אלקטרוני מעטפת חיצוניים?

הסתכל בעמודה השנייה-אחרונה בצד ימין, לצד הגזים האינרטיים.

מהו אלקטרון ערכיות?

אלקטרון ערכיות הוא אלקטרון שנמצא בחלקו החיצוני ביותר של האטום וניתן לשתף אותו או לקחת אותו בתגובה.

מדוע לאלמנטים בטבלה המחזורית יש מספר שונה של אלקטרוני ערכיות?

יש להם מבנים כימיים שונים. אלקטרונים של ערכיות הם שיוצרים תגובות כימיות.

טיפים

• שים לב שתצורות אלקטרונים ניתן לכתוב במעין קצרנות באמצעות גזים אצילים (האלמנטים בקבוצה 18) כדי לעמוד על האורביטלים בתחילת התצורה. לדוגמה, ניתן לכתוב את תצורת האלקטרונים של הנתרן 3s1 - למעשה, זהה לניאון, אך עם אלקטרון אחד נוסף במסלול 3s.
• למתכות מעבר עשויים להיות קליפות משנה של ערכיות שאינן מלאות לחלוטין. קביעת המספר המדויק של אלקטרוני הערכיות במתכות מעבר כוללת עקרונות של תורת הקוונטים החורגים מתחום מאמר זה.
• שים לב כי טבלאות מחזוריות שונות ממדינה למדינה. לכן, אנא בדוק כי אתה משתמש במתקן הנכון והמעודכן על מנת למנוע בלבול.
• הקפידו לדעת מתי להוסיף או לחסר מהמסלול האחרון למציאת אלקטרוני ערכיות.

דברים שתצטרך

• טבלה מחזורית של אלמנטים
• עִפָּרוֹן
• עיתון

מדי יום ב- wikiHow, אנו עובדים קשה כדי לתת לך גישה להוראות ומידע שיעזרו לך לחיות חיים טובים יותר, בין אם זה שומר עליך בטוח יותר, בריא יותר או שיפור הרווחה שלך. על רקע המשברים הציבוריים והכלכליים הנוכחיים, כאשר העולם משתנה באופן דרמטי וכולנו לומדים ומסתגלים לשינויים בחיי היומיום, אנשים זקוקים ל WikiHow יותר מתמיד. התמיכה שלך מסייעת ל- wikiHow ליצור מאמרים וסרטונים מאוירים מעמיקים יותר ולשתף את המותג האמין שלנו של תוכן הדרכה עם מיליוני אנשים בכל רחבי העולם. אנא שקול לתרום ל- wikiHow היום.