Совет 1: Как определить количество электронов

Атом химического элемента состоит из ядра и электронов. Количество электронов в атоме зависит от его атомного номера. Электронная конфигурация определяет распределение электрона по оболочкам и подоболочкам.
Вам понадобится
  • Атомный номер, состав молекулы
Инструкция
1
Если атом электронейтрален, то число электронов в нем равно числу протонов. Число протонов соответствует атомному номеру элемента в таблице Менделеева. Например, водород имеет первый атомный номер, поэтому его атом имеет один электрон. Атомный номер натрия - 11, поэтому атом натрия имеет 11 электронов.
2
Атом также может терять или присоединять электроны. В этом случае атом становится ионом, имеющим электрический положительный или отрицательный заряд. Допустим, один из электронов натрия покинул электронную оболочку атома. Тогда атом натрия станет положительно заряженным ионом, имеющим заряд +1 и 10 электронов на своей электронной оболочки. При присоединении электронов атом становится отрицательным ионом.
3
Атомы химических элементов могут также соединяться в молекулы, наименьшую частицу вещества. Количество электронов в молекуле равно количеству электронов всех входящих в нее атомов. Например, молекула воды H2O состоит из двух атомов водорода, каждый из которых имеет по одному электрону, и атома кислорода, который имеет 8 электронов. То есть, в молекуле воды всего 10 электронов.

Совет 2: Как определить водород

Водород в чистом виде на Земле редко встречается, но он очень распространен в составе соединений: содержится в воде, в растительных и животных организмах, в природных газах. В космосе же это самый распространенный элемент.
Вам понадобится
  • Издание по общей химии или учебник по химии 8-9 класс.
Инструкция
1
Для того чтобы определить водород, необходимо знать некоторые его свойства. Какие-то из них помогут справиться с поставленной задачей в короткий срок, а какие-то требуют нахождения в химической лаборатории. Необязательно использовать все методы, порой хватает одного или двух.
Водород - самый легкий из всех газов. Например, может стоять задача - определить водород, имея в наличии несколько сосудов с неизвестными газами. В этом случае нужно обратить внимание на сосуд - водород должен находиться либо в перевернутом, либо в закрытом (возможно стеклом, которое можно отодвинуть для дальнейшего определения). Иначе водород улетучится. Запаха и цвета этот газ не имеет.
2
При поджигании водород горит несветящимся пламенем, при этом образуется вода. Хороший способ определения, но весьма опасный, т.к. смесь водорода и кислорода называют гремучим газом из-за ее способности взрываться. Хотя нужно отметить, что при низких температурах данная реакция не пойдет. Только при 300?C начинает образовываться небольшое количество воды, при 500?C происходит возгорание, а при 700?C - взрыв.
3
Если газ пропустить над накаленным оксидом меди, то медь восстановится - в результате получится красноватый металл. Для проведения этого опыта необходимо соблюдать правила безопасности и, желательно находится в соответствующих условиях (в лаборатории).
4
Также в определении водорода может помочь смена температур. При -240?C и под давлением он сжижается, при
-252,8?C при нормальном атмосферном давлении - кипит. Если процесс кипения не останавливать, выпаривая жидкость, то водород примет вид твердых прозрачных кристаллов.
5
Есть еще один способ, при помощи которого водород можно определить даже в различных смесях - это хроматографический способ определения (хроматография - это физико-химический метод разделения веществ путем распределения компонентов между двумя фазами). Существенный минус данного метода заключается в том, что не у каждого человека есть доступ к соответствующим приборам в лаборатории и квалификация для работы с ними. Но способ этот очень точный.
Видео по теме

Совет 3: Как определить количество атомов

Сначала определите химический состав и агрегатное состояние вещества. Если исследуется газ, измерьте его температуру, объем и давление или поместите в нормальные условия и измерьте только объем. После этого рассчитайте количество молекул и атомов. Для определения количества атомов в твердом теле или жидкости найдите их массу и молярную массу, а затем количество молекул и атомов.
Вам понадобится
  • манометр, термометр, весы и таблица Менделеева, узнать постоянную Авогадро.
Инструкция
1
Определение количества атомов в газеС помощью манометра и термометра измерьте давление в Паскалях и температуру газа в Кельвинах. Затем геометрически определите объем газа в помещении или посудине в кубических метрах. После этого перемножьте значения давления и объема и поделите на числовое значение температуры и число 8,31. Полученный результат умножьте на постоянную Авогадро, которая равна 6,022*10^23.Если температура газа составляет 273,15 Кельвин (00С), а давление 760 мм.рт.ст., что является нормальными условиями, достаточно измерить объем газа, в котором определяется количество частиц в кубических метрах, поделить его на число 0,224 и умножить на 6,022*10^23. При обоих способах, если молекула газа многоатомная, умножьте полученное число на количество атомов в молекулах.
2
Определение количества атомов в твердом теле или жидкости из чистого веществаНайдите массу исследуемого тела в граммах. После этого в таблице Менделеева найдите молекулярную массу данного чистого вещества, которая будет равна его молярной массе, выраженной в граммах на моль. Затем значение массы поделите на молярную массу и умножьте на 6,022*10^23.
3
Количество атомов в веществе с многоатомными молекуламиУзнайте химическую формулу вещества. Затем измерьте его массу в граммах. С помощью таблицы Менделеева узнайте молярную массу каждого из элементов, которые входят в структуру молекулы исследуемого вещества. Например, для поваренной соли это натрий и хлор. Если в формуле не один атом одного элемента, умножьте молярную массу на их количество. После этого сложите все получившиеся массы – получите молярную массу данного вещества. Поделите массу вещества на его молярную массу и умножьте на 6,022*10^23. Полученное число умножьте на общее число атомов в молекуле.
4
Определение количества атомов в смеси веществЕсли есть смесь, раствор или расплав нескольких веществ, то узнайте их массовые доли в нем. Затем найдите массы этих веществ. Например, в 10 % растворе поваренной соли содержится еще 90 % воды. Найдите массу раствора, после чего эту массу умножьте на 0,1, чтобы узнать массу поваренной соли и на 0,9, чтобы узнать массу воды. После этого действуйте как в пункте для веществ с многоатомными молекулами, а результаты по соли и воде сложите.
Видео по теме

Совет 4: Как найти число электронов в атоме

Атом состоит из ядра и окружающих его электронов, которые вращаются вокруг него по атомным орбиталям и образуют электронные слои (энергетические уровни). Количество отрицательно заряженных частиц на внешних и внутренних уровнях определяет свойства элементов. Число электронов, содержащихся в атоме, можно найти, зная некоторые ключевые моменты.
Вам понадобится
  • - бумага;
  • - ручка;
  • - периодическая система Менделеева.
Инструкция
1
Чтобы определить количество электронов, воспользуйтесь периодической системой Д.И. Менделеева. В этой таблице элементы расположены в определенной последовательности, которая тесно связана с их атомным строением. Зная, что положительный заряд атома всегда равен порядковому номеру элемента, вы легко найдете количество отрицательных частиц. Ведь известно - атом в целом нейтрален, а значит, число электронов будет равно числу протонов и номеру элемента в таблице. Например, порядковый номер алюминия равен 13. Следовательно, количество электронов у него будет 13, у натрия – 11, у железа – 26 и т.д.
2
Если вам необходимо найти количество электронов на энергетических уровнях, сначала повторите принцип Пауля и правило Хунда. Потом распределите отрицательные частицы по уровням и подуровням с помощью все той же периодической системы, а точнее ее периодов и групп. Так номер горизонтального ряда (периода) указывает на количество энергетических слоев, а вертикального (группы) – на число электронов на внешнем уровне.
3
Не забывайте о том, что количество внешних электронов равно номеру группы только у элементов, которые находятся в главных подгруппах. У элементов побочных подгрупп количество отрицательно заряженных частиц на последнем энергетическом уровне не может быть больше двух. Например, у скандия (Sc), находящегося в 4 периоде, в 3 группе, побочной подгруппе, их 2. В то время как у галия (Ga), который находится в том же периоде и той же группе, но в главной подгруппе, внешних электронов 3.
4
При подсчете электронов в атоме, учтите, что последние образуют молекулы. При этом атомы могут принимать, отдавать отрицательно заряженные частицы или образовывать общую пару. Например, в молекуле водорода (H2) общая пара электронов. Другой случай: в молекуле фторида натрия (NaF) общая сумма электронов будет равна 20. Но в ходе химической реакции атом натрия отдает свой электрон и у него остается 10, а фтор принимает - получается тоже 10.
Полезный совет
Помните, что на внешнем энергетическом уровне может быть только 8 электронов. И это не зависит от положения элемента в таблице Менделеева.
Источники:
  • a так как атом то номер элемента

Совет 5: Как определить электронную конфигурацию

Химические реакции не затрагивают ядра атомов. Химические свойства элементов зависят от строения их электронных оболочек. Состояние электронов в атоме описывается четырьмя квантовыми числами, принципом Паули, правилом Гунда и принципом наименьшей энергии.
Инструкция
1
Посмотрите на ячейку элемента в таблице Менделеева. Порядковый номер указывает заряд ядра атома этого элемента, а также число электронов в атоме, поскольку в основном состоянии атом электрически нейтрален. Как правило, порядковый номер пишется сверху слева от наименования элемента. Это целое число, не путайте его с массовым числом элемента.
2
Сначала электроны заполняют первый энергетический уровень, содержащий только 1s-подуровень. s-подуровень может содержать не больше двух электронов, причем они должны отличаться направлениями спина. Квантовую ячейку изобразите с помощью прямоугольника или небольшого отрезка. В ячейку поместите две разнонаправленные стрелки – смотрящую вверх и вниз. Так вы символически обозначили два электрона на s-подуровне первого энергетического уровня.
3
Второй энергетический уровень содержит одну ячейку s-подуровня и три ячейки p-подуровня. На p-орбитали может находиться до шести электронов. Эти три ячейки заполняются последовательно: сначала по одному электрону в каждой, затем еще по одному. Согласно правилу Гунда, электроны располагаются так, чтобы суммарный спин был максимальным.
4
Третий энергетический уровень заполняется, начиная с натрия, имеющего 11 электронов. Существует подуровень 3d, но он будет заполняться электронами только после ячейки 4s. Такое поведение электронов объясняется принципом наименьшей энергии: каждый электрон стремиться к такому расположению в атоме, чтобы его энергия была минимальной. А энергия электрона на подуровне 4s меньше, чем на 3d.
5
Вообще, заполнение электронами энергетических уровней происходит в такой последовательности: 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d. При этом на любой s-оболочке может находиться не больше двух электронов (одна орбиталь), на p-оболочке – не больше шести электронов (три орбитали), на d-подуровне – не более 10 (пять орбиталей), на f-подуровне – не более 14 (семь орбиталей).
Обратите внимание
В возбужденном состоянии атома электроны могут «перескакивать» из одной ячейки в другую, увеличивая, тем самым, валентность элемента. При образовании связей электрону энергетически выгодно переходить с заполненной s-орбитали на свободную p-орбиталь в пределах одного энергетического уровня.
Источники:
  • «Начала химии», Н.Е. Кузьменко, В.В. Еремин, В.А. Попков, 2008
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше