Преброяване на валентните електрони на елементите от главните групи

Сега, след като класифицирахме елементите от периодичната таблица на групи, да видим как да определим броя валентни електрони. В това видео ще говорим само за валентни електрони на елементите от основните групи. Когато говорим за основните групи – използваме система от 1 до 8 за класифицирането на групите. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8. Ще игнорираме другия начин за номериране на групите. И, следователно, ще игнорираме групи 3-12 в това видео. При основните групи валентните електрони са електроните в най-външния слой, или в най-високото енергийно ниво. Да видим дали можем да открием колко валентни електрона има натрия. Ако исках да запиша електронна конфигурация за натрия – приемам, че вече знаеш как да го направиш – ще кажеш, че е 1s2 2s2 2p6. И това те води ето тук до неона. И после това те води до третия период, или третото енергийно ниво. Имаш още един електрон, за който да помислиш. И този електрон ще влезе в 3s орбитала. Пълната електронна конфигурация е 1s2 2s2 2p6 3s1. Когато искам да открия колко валентни електрона има натрият, броят валентни електрони ще е равен на броя електрони в най-външния слой, най-високото енергийно ниво. Натрият има първо енергийно ниво, второ енергийно ниво и трето енергийно ниво. Най-високото енергийно ниво ще е, разбира се, третото енергийно ниво. Ако видя колко електрона има натрия в най-високото си енергийно ниво, той има само един. Това означава, че натрият има един валентен електрон. И това е много удобно, понеже натрият е в група 1. И, разбира се, можем да кажем, че за основните групи, ако искаш да откриеш колко валентни електрона имаш, броят им просто е равен на номера на групата. Номерът на групата е равен на броя валентни електрони. И това улеснява нещата. Ако искам да представя един неутрален натриев атом с неговия един валентен електрон, мога да нарисувам натрий тук и мога да нарисувам един валентен електрон до натрия ето така. Добре. Нека запишем електронната конфигурация за хлор. Това тук е хлорът. Ако исках да запиша електронната конфигурация за хлор, тя ще е 1s2 2s2 2p6 и, отново, това ме води до неон. И сега съм тук в третото енергийно ниво или третия период. Мога да видя, че ще запълня s32. И това ме поставя в р орбиталите. Колко електрона има в р орбиталите? 1, 2, 3, 4, 5 – в третото енергийно ниво съм и съм в р орбиталите, и имам 5 електрона. И това ще е електронната конфигурация за хлор. Ако искам да открия колко валентни електрона има хлора, трябва да потърся електроните в най-външния слой, или в най-високото енергийно ниво. Отново имам първото енергийно ниво, второто енергийно ниво и третото енергийно ниво. Търся общия брой електрони в най-високото енергийно ниво. Колко електрона има в третото енергийно ниво? Има 2 и 5, тоест общо 7. Хлорът има 7 валентни електрона. Отново, това е много удобно, понеже хлорът е в група 7. И нека нарисуваме хлора с неговите 7 валентни електрона. Това е хлорът. 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7, ето така. И причината да избера натрий и хлор е, разбира се, понеже натрият и хлорът ще реагират, за да образуват натриев хлорид. И нека анализираме какво се случва, като използваме електронните конфигурации. Натрият ще загуби един електрон. Един неутрален натриев атом има равен брой протони и електрони. Но ако натрият загуби единия си валентен електрон – той ще загуби единия си валентен електрон. Мога да покажа единия му валентен електрон. Той се придвижва ето насам към хлора. Сега, когато начертая натрия, трябва да го представя като йон, катион. Натрият имаше равен брой протони и електрони, но току-що загуби един електрон. Следователно му остава небалансиран брой протони. Има с един повече протон, отколкото са електроните. Тоест зарядът е +1. Na+ е натриев катион. Натриевият катион е стабилен. И причината за това е свързана с получаващата се електронна конфигурация. Ако разгледам получаващата се електронна конфигурация – нека използвам жълто тук – тя ще е 1s2 2s2 2p6. Електронната конфигурация на натриевия катион е същата като тази на неона, който е благороден газ. И знаем, че по принцип благородните газове не са реактивни и това е свързано с факта, че най-високото енергийно ниво на електронните им конфигурации е запълнено. Натриевият катион е стабилен, понеже има електронна конфигурация като тази на благороден газ. Ако помислим как реагира хлорът, хлорът има 7 валентни електрона. Нека го намерим в периодичната таблица. Тук е хлорът. Хлорът има 7 валентни електрони. Ако хлорът получи още един, тогава хлорът ще има електронна конфигурация като на благороден газ, като тази на аргона. Хлорът ще получи един електрон тук. Нека запишем новата електронна конфигурация. Ако един неутрален атом хлор приеме един електрон, електронът ще се добави тук. Вместо 3р5, пишем 3р6. И електронната конфигурация за хлорния анион ще е 1s2 2s2 2p6 3s2 3р6. Нека подчертая това – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. Нека начертая това. Вече не говорим за неутрален хлорен атом. Говорим за хлорен анион, който е приел един електрон. Приел е този електрон от натрия. Ще покажа този електрон в червено – той се е преместил към хлора, ето така. И хлорът приема един електрон. Той беше неутрален. Имаше равен брой положителни заряди и отрицателни заряди. Но току-що добави още един електрон. Това дава на хлора отрицателен заряд. Сега е хлорен анион. И между натриевия катион и хлорния анион имаш йонна връзка. Привличането на тези противоположни заряди образува йонна връзка. И това е пример за алкален метал от група 1, който реагира с халоген. В нашето видео за периодичната таблица говорихме за елементите. Говорихме, че тези са алкални метали. И след като тези алкални метали са в група 1, всички те имат един валентен електрон. И говорихме за халогените, които са изключително реактивни. Причината те да са толкова реактивни е, че ако добавят още един електрон, те имат електронната конфигурация на благороден газ. Чертането на електронните конфигурации, размишляването за валентните електрони и размишляването за получаващите се електронни конфигурации ти позволява да откриеш как реагират тези неща. И това е причината да можем да кажем, че една група метали са толкова реактивни, и да можем да кажем, че халогените от група 7, или 17, са толкова реактивни. Това е поради тази концепция за електронните конфигурации и чертането на валентните електрони. И можем да открием колко валентни електрони има нещо друго. Да кажем, че искат от нас да открием колко валентни електрони има кислородът. Всичко, което трябва да направим, е да погледнем номера на групата. Кислородът е в шеста група. И следователно кислородът има 6 валентни електрони. И ако искаш да представиш кислорода с неговите шест валентни електрона, тогава можеш да начертаеш шест валентни електрона ето така. И това е много полезно – ако искаш да намериш броя валентни електрони, помисли за номера на групата на елементите от основните групи.