Більшість людей, які не знайомі з хімією, погано розуміють періодичну систему елементів. Дивно знати, як кожен із елементів має свою роль у нашому житті. Таку просту молекулу, як вода, можна зрозуміти, подивившись та використовуючи таблицю Менделєєва.
Схема періодичної системи дуже важлива для її розуміння. Він був викладений так, щоб елементи йшли в порядку за атомним номером. Атомний номер - це число протонів та електронів у нейтральному атомі. Водень, перший елемент на столі, має атомний номер одиниця. Щоб цей елемент був нейтральним, він повинен мати один протон (+) та один електрон (-). Інший приклад - кисень. Кисень має атомний номер 8. Це означає, що він має 8 загальних протонів (+) і 8 загальних електронів (-). Коли ми рухаємося по періодичній системі та вниз, ми додаємо протони та електрони.
Тепер, коли ви зрозуміли, що таке атомний номер, давайте розглянемо, як розташовані електрони в елементі. Електрони розташовані по орбіталях. Орбітали - це електрони, «домівки». Подумайте про орбіталі як про багатоквартирний будинок. Перший поверх має найменшу енергію і є s-орбітальною. Другий поверх має трохи більше енергії і є p-орбіталями. Третій поверх має ще більше енергії і є d-орбіталями, тощо.
Електрони розташовані так, що вони спочатку потрапляють на орбіту з найменшою енергією. Наприклад, кисень, який має 8 електронів, матиме два на своїй 1S-орбіталі, два на своїй 2S-орбіталі та чотири на своїх 2P-орбіталях (x, y, z). Справа в електронах полягає в тому, що вони НАВИНЮЮТЬ бути спареними в одній орбіталі. Оскільки на орбіталі 2P в цілому шість можливих місць (2 x, 2 y і 2 z) і лише чотири електрони, два з них будуть неспареними. Ці непарні електрони - це те, що використовується для «зв’язку» з іншими елементами. Їх називають валанс-електронами.
Щоб зрозуміти, як зв’язуються електрони, давайте подивимось на воду (H2O). Переглядаючи періодичну таблицю, ми бачимо, що Гідроген має атомний номер одиниця. Це означає, що він має один електрон на своїй 1S-орбіталі. Тепер, оскільки цей електрон неспарений, його можна використовувати для зв’язку. Кисень, який ми знаємо з кроку 3, має 2 неспарених електрони для зв’язку. Вода складається з 2 елементів водню та одного елемента кисню. Це означає, що ми можемо зробити «гібрид», взявши два електрони з водню і зв’язавши їх з двома електронами з кисню. Роблячи це, ми усуваємо будь-які вільні електрони, і молекула тепер стабільна.
Тепер, коли ви знаєте, як зв’язати між собою прості елементи, давайте розглянемо концепцію електронегативності (я коротко використовуватиму e-neg). E-neg - це показник того, наскільки електронегативним є елемент. Іншими словами, це міра того, наскільки елемент любить тягнути електрони до себе. E-neg збільшується вгору та праворуч на таблиці Менделєєва. Фтор є найбільш електронегативним елементом і має тенденцію тягнути всі електрони до себе. Ця концепція робить фтористий водень (HF) такою сильною кислотою. Один одинокий електрон, що перебуває на водні, стягується до фтору настільки, що водень може дуже швидко вивести інший елемент. Чим легше видалити водень з молекули, тим кислотнішим він буде.
Кожного разу, коли у вас є можливість, сідайте і намагайтеся намалювати орбіталі для кожного елемента і подивіться, скільки неспарених електронів вийде. Якщо ви можете оволодіти періодичною системою, ви можете опанувати хімію!
Поради
- Ця стаття мала бути швидким поясненням. Вам потрібно буде прочитати про орбіталі та кислоти, щоб краще зрозуміти.
Про автора
Ця стаття була написана професійним письменником, відредагована та перевірена фактами за допомогою багатоточкової системи аудиту, намагаючись забезпечити, щоб наші читачі отримували лише найкращу інформацію. Щоб надіслати свої запитання чи ідеї або просто дізнатися більше, перегляньте сторінку про нас: посилання нижче.
Фото кредити
http://61.19.145.8/student/m5year2006-2/502/group11/periodic_table.gif