Зареждане

Електронен строеж на елементите от d-блоковете

Видео транскрипция

В това видео искам да помислим за електронната конфигурация на атом, чийто електрон с най-висока енергия не е в s блока или в р блока, а в d блока. За да може да помислим за това с помощта на периодичната таблица, ще я пренаредя малко. Ще взема хелия. Логично е, че той е точно горе вдясно, понеже е благороден газ, инертен е, както другите благородни газове и има много подобни свойства. Но за целта на електронните конфигурации, понеже електронът на хелия, който е с най-висока енергия, е в s подслоя, електронната му конфигурация е 1s2. Ще го поставя ето тук и това ни позволява да построим s блок. Нека изрежа и поставя това тук. Какво имам предвид под s блок? Имам предвид, че всяко от тези – има няколко изключения, но общото правило е, че ако един елемент седи в този блок, неговия електрон с най-висока енергия ще е в s подслой. Това е s блокът. Например електронът на калия с най-висока енергия ще е в 4s подслой. Докато електронът на водорода с най-висока енергия, разбира се, е в 1s подслой. Но това ще е s подслой. И това ни позволява да разделим останалата част на периодичната таблица на други блокове. Това ето тук е р блокът и идеята е същата. Общото правило е че електронът с най-висока енергия в електронната конфигурация на тези елементи ще е в р подслой. Това тук е р блокът. И, както може би вече предположи, това в средата е d блокът. Това е d блокът и ще говорим за f блока в едно следващо видео. Това е f блокът. И можеш да го поставиш тук и да избуташ d и р блоковете настрани, за да освободим място за това. Но ще го направим в следващо видео. Това тук е d блокът. Защо е полезно това? Ако нещо е в d блока, можем да кажем, че това е електронът му с най-висока енергия и ще има някои специални случаи, но като цяло можем да кажем, че електронът с най-висока енергия ще стои в d подслой. Например ако се фокусираме върху желязото, неговият електрон с най-висока енергия ще е в d подслой. d подслоят започва да става интересен. За нещо като s и р подслоеве можеш да погледнеш кислорода и да кажеш: "Кислородът е в р блока, електронът му с най-висока енергия ще е в р подслой." И можеш да разгледаш периода му и да кажеш, че ще е в 2р подслой. Можеш да намериш конфигурацията му. Тя ще е 1s2 2s2 и после 1, 2, 3, 4, тоест 2р4. Нека запиша това, просто за забавление. Просто за преговор, така че да можем да ги сравним. Кислородът има 1s2, запълваш този подслой. После преминаваш към 2s2, запълваш този подслой и си във втория период. И ще имаш 1, 2, 3, 4 електрона в 2р подслоя. И откъде знам, че е 2р? Във втория период съм, 2р. 2 или вторият ред – предполагам, че можеш да кажеш така – на периодичната таблица, тоест 2р4. 1s2 2s2, 1, 2, 3, 4. Сега може да ти се иска, когато правиш електронната конфигурация за, да кажем, нещо като желязото, запълваш тези, получаваш 4s2, въпреки че може да ти се иска да кажеш 4d1, 4d2, 4d3 и така нататък, но d подслоя всъщност запълваш в третия слой. Когато мислиш кой подслой запълваш за, да кажем, желязото, трябва да помниш... Може да си помислиш, че желязото е в четвърти период, но когато мислиш за d подслоя, взимаш този период минус 1. Електронът с най-висока енергия няма да е в 4d подслоя, а ще е в 3d подслоя. Но нека направим това малко по-конкретно, като намерим цялата електронна конфигурация. Това тук е желязото. Да видим, 1s2 2s2, после запълваме р блока, за да получим електронната конфигурация за неона. 1, 2, 3, 4, 5, 6 в р блока. 2р6 и после стигаме до третия електронен слой. Отново ще имаме 3s2. И после ще запълним р подслоя на третия слой, така че това ще е 3р6, за да получим електронната конфигурация за аргона, 3р6. И после стигаме до 4s2. И сега ще запълним не 4d подслоя, а 3d подслоя за d блока. Взимаш този период минус 1, като в четвъртия период ще вземем едно по-малко от това. Цялостното правило е че можеш да мислиш за това като за 3d1, 3d2, 3d3, 3d4, 3d5, 3d6, тоест 3d6. И това е електронната му конфигурация. Стигнахме до d подслоя. Това е интересно, понеже когато мислиш за най-външните електрони, най-външните електрони са тези, които са в четвъртия електронен слой. Те са тези ето тук. Но ако мислиш за електрона с най-висока енергия, тези са 3d6, но те запълват по-надолу. Един начин да помислим за това е: виждали сме тези 3d визуализации за вида на орбиталите. Те са вероятностните разпределения, в които електроните попадат, в зависимост от енергийното си състояние. Един начин да помислим за това е... Тези електрони с по-висока енергия запълват слоевете в един вид триизмерна дупка на вероятностното разпределение в третия слой. Най-външните електрони са тези в 4s подслоя, но тези с най-висока енергия – един начин да помислим за това – са в 3d подслоя.