Как пользоваться периодической таблицей

Расположение таблицы Менделеева очень важно для ее понимания. Он был расположен так, чтобы элементы располагались по порядковому порядку атомных номеров. Атомный номер - это количество протонов и электронов в нейтральном атоме. Водород, первый элемент в таблице, имеет атомный номер, равный единице. Чтобы этот элемент был нейтральным, он должен иметь один протон (+) и один электрон (-). Другой пример - кислород. Кислород имеет атомный номер 8. Это означает, что он имеет 8 полных протонов (+) и 8 полных электронов (-). По мере того, как мы перемещаемся по периодической таблице и вниз, мы добавляем протоны и электроны.

Теперь, когда вы понимаете, что такое атомный номер, давайте посмотрим, как расположены электроны в элементе. Электроны расположены по орбиталям. Орбитали - это «дом» электронов. Думайте об орбитальных станциях как о многоквартирном доме. Первый этаж имеет наименьшую энергию и является s-орбитальным. Второй этаж имеет немного больше энергии и представляет собой p-орбитали. Третий этаж имеет еще больше энергии и представляет собой d-орбитали, и так далее и так далее.

Электроны расположены так, что первыми войдут на орбиталь с наименьшей энергией. Например, Кислород, который имеет 8 электронов, будет иметь два на своей орбитали 1S, два на орбитали 2S и четыре на орбиталях 2P (x, y, z). Дело в том, что электроны НЕНАВИЖУ бы быть спаренными на одной орбите. Поскольку всего существует шесть возможных положений на орбитали 2P (2 по x, 2 по y и 2 по z) и только четыре электрона, два из них будут неспаренными. Эти неспаренные электроны используются для «связи» с другими элементами. Их называют валансными электронами.

Чтобы понять, как электроны связываются друг с другом, давайте взглянем на воду (H2O). Глядя на таблицу Менделеева, мы видим, что атомный номер водорода равен единице. Это означает, что на его 1S-орбитали находится один электрон. Теперь, поскольку этот электрон неспарен, его можно использовать для связи. Кислород, который мы знаем из шага 3, имеет 2 неспаренных электрона для связывания. Вода состоит из двух элементов - водорода и одного элемента - кислорода. Это означает, что мы можем создать «гибрид», взяв два электрона у водорода и связав их с двумя электронами кислорода. Таким образом мы устраняем все свободные электроны, и теперь молекула становится стабильной.

Теперь, когда вы знаете, как связывать вместе простые элементы, давайте рассмотрим концепцию электроотрицательности (для краткости я буду использовать e-neg). E-neg - это показатель того, насколько электроотрицателен элемент. Другими словами, это мера того, насколько элемент любит притягивать электроны к себе. E-neg увеличивается вверх и вправо в периодической таблице. Фтор является наиболее электроотрицательным элементом и стремится притягивать все электроны к себе. Эта концепция делает фтороводород (HF) такой сильной кислотой. Одинокий электрон на водороде настолько притягивается ко фтору, что водород может быть удален другим элементом очень быстро. Чем легче удалить водород из молекулы, тем он будет более кислым.

Всякий раз, когда у вас есть возможность, сядьте и попытайтесь нарисовать орбитали для каждого элемента и посмотреть, сколько неспаренных электронов получится. Если вы сможете освоить таблицу Менделеева, вы сможете освоить химию!

Советы

об авторе

Фото Кредиты