Число электронов в: Число электронов в атоме равно:а)номеру периода; б)номеру группы; в)порядковому номеру; г)числу нейтронов.

Mathway | Популярные задачи

1	Найти число нейтронов	H
2	Найти массу одного моля	H_2O
3	Баланс	H_2(SO_4)+K(OH)→K_2(SO_4)+H(OH)
4	Найти массу одного моля	H
5	Найти число нейтронов	Fe
6	Найти число нейтронов	Tc
7	Найти конфигурацию электронов	H
8	Найти число нейтронов	Ca
9	Баланс	CH_4+O_2→H_2O+CO_2
10	Найти число нейтронов	C
11	Найти число протонов	H
12	Найти число нейтронов	O
13	Найти массу одного моля	CO_2
14	Баланс	C_8H_18+O_2→CO_2+H_2O
15	Найти атомную массу	H
16	Определить, растворима ли смесь в воде	H_2O
17	Найти конфигурацию электронов	Na
18	Найти массу одного атома	H
19	Найти число нейтронов	Nb
20	Найти число нейтронов	Au
21	Найти число нейтронов	Mn
22	Найти число нейтронов	Ru
23	Найти конфигурацию электронов	O
24	Найти массовую долю	H_2O
25	Определить, растворима ли смесь в воде	NaCl
26	Найти эмпирическую/простейшую формулу	H_2O
27	Найти степень окисления	H_2O
28	Найти конфигурацию электронов	K
29	Найти конфигурацию электронов	Mg
30	Найти конфигурацию электронов	Ca
31	Найти число нейтронов	Rh
32	Найти число нейтронов	Na
33	Найти число нейтронов	Pt
34	Найти число нейтронов	Be	Be
35	Найти число нейтронов	Cr
36	Найти массу одного моля	H_2SO_4
37	Найти массу одного моля	HCl
38	Найти массу одного моля	Fe
39	Найти массу одного моля	C
40	Найти число нейтронов	Cu
41	Найти число нейтронов	S
42	Найти степень окисления	H
43	Баланс	CH_4+O_2→CO_2+H_2O
44	Найти атомную массу	O
45	Найти атомное число	H
46	Найти число нейтронов	Mo
47	Найти число нейтронов	Os
48	Найти массу одного моля	NaOH
49	Найти массу одного моля	O
50	Найти конфигурацию электронов	Fe
51	Найти конфигурацию электронов	C
52	Найти массовую долю	NaCl
53	Найти массу одного моля	K
54	Найти массу одного атома	Na
55	Найти число нейтронов	N
56	Найти число нейтронов	Li
57	Найти число нейтронов	V
58	Найти число протонов	N
59	Упростить	H^2O
60	Упростить	h*2o
61	Определить, растворима ли смесь в воде	H
62	Найти плотность при стандартной температуре и давлении	H_2O
63	Найти степень окисления	NaCl
64	Найти атомную массу	He	He
65	Найти атомную массу	Mg
66	Найти число электронов	H
67	Найти число электронов	O
68	Найти число электронов	S
69	Найти число нейтронов	Pd
70	Найти число нейтронов	Hg
71	Найти число нейтронов	B
72	Найти массу одного атома	Li
73	Найти эмпирическую формулу	H=12% , C=54% , N=20	, ,
74	Найти число протонов	Be	Be
75	Найти массу одного моля	Na
76	Найти конфигурацию электронов	Co
77	Найти конфигурацию электронов	S
78	Баланс	C_2H_6+O_2→CO_2+H_2O
79	Баланс	H_2+O_2→H_2O
80	Найти конфигурацию электронов	P
81	Найти конфигурацию электронов	Pb
82	Найти конфигурацию электронов	Al
83	Найти конфигурацию электронов	Ar
84	Найти массу одного моля	O_2
85	Найти массу одного моля	H_2
86	Найти число нейтронов	K
87	Найти число нейтронов	P
88	Найти число нейтронов	Mg
89	Найти число нейтронов	W
90	Найти массу одного атома	C
91	Упростить	na+cl
92	Определить, растворима ли смесь в воде	H_2SO_4
93	Найти плотность при стандартной температуре и давлении	NaCl
94	Найти степень окисления	C_6H_12O_6
95	Найти степень окисления	Na
96	Определить, растворима ли смесь в воде	C_6H_12O_6
97	Найти атомную массу	Cl
98	Найти атомную массу	Fe
99	Найти эмпирическую/простейшую формулу	CO_2
100	Найти число нейтронов	Mt

Особенности строения электронных оболочек атомов элементов

На этой странице вы узнаете: 

• Чем общежития электронов отличаются от студенческих?
• В атомах химических элементов есть свои уровни комфортности?
• Химические элементы делятся на семейства? Это что, биология какая-то?

Сейчас в обществе все больше набирает оборот модный тренд — минималистичный образ жизни. Как в фильме «Сто вещей и ничего лишнего». Главные герои — два закадычных друга — решили на спор отказаться от всех своих вещей (абсолютно всех, включая одежду и телефон). Спустя время и преодолев череду проблем, они поняли, что вещи — это не главное в жизни.

Видимо, по такому принципу «живет» хорошо нам знакомый товарищ — водород. У него всего один электрон, который всегда на своем месте. А как быть, например, с атомом хлора, у которого их аж 17, ведь их надо содержать в порядке? Сейчас мы с вами узнаем, как располагаются электроны в электронной оболочке атома и многое другое.

Строение электронной оболочки атома

Представим, что электрон — это студент, а электронная оболочка атома — общежитие. Как будет жить наш студент в общежитии?

Разберемся сначала с «планом помещения».

• В нём есть отдельные комнаты, которые называются атомными орбиталями — в них могут проживать максимум 2 электрона.
• Несколько комнат объединяются в блок с общей кухней — их мы назовем энергетическими подуровнями.
• Этажи общежития — энергетические уровни. Определенный этаж содержит определенное количество блоков. 

Таким образом, все электроны «живут» на энергетических уровнях-этажах, каждый из которых имеет энергетические подуровни-блоки со своими орбиталями-комнатами.

То, что мы видим с вами на рисунке — электронно-графическая формула для отдельных атомов химических элементов — это расположение всех его электронов на орбиталях.

Чем общежития электронов отличаются от студенческих? 1. Энергетические уровни (этажи) имеют порядковую нумерацию. Причем на первом уровне располагается всего один подуровень (блок), на втором — два, на третьем — три, на четвертом и последующих — по 4. 2. Подуровни (блоки) обозначают в следующем порядке по мере отдаления от ядра: s (имеет одну орбиталь) → p (три орбитали) → d (пять орбиталей)→ f (семь орбиталей). 3. Орбиталь (комната) специального обозначения не имеет. Может содержать максимум 2 электрона (студента).

Как нам поможет Периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева при заполнении схемы строения электронных оболочек атомов?

• Число электронов в атоме химического элемента равно его порядковому номеру в Периодической системе Д. И. Менделеева.
• Количество уровней совпадает с номером периода, в котором располагается элемент: 1, 2, 3…
• Количество электронов на внешнем энергетическом уровне для элементов главных (A) подгрупп можно также легко узнать — в какой группе по номеру расположен химический элемент, столько электронов и будет находиться на его внешнем уровне. 
• Для элементов побочных подгрупп количество электронов на внешнем энергетическом уровне равно двум. Исключениями являются медь, серебро, хром, золото и некоторые другие элементы.
• Количество валентных электронов для элементов главных (A) подгрупп равно номеру группы, для элементов побочных подгрупп — числу электронов на внешнем энергетическом уровне и незаполненном предвнешнем подуровне.

Это можно использовать для проверки своих действий при распределении электронов по уровням.

Уже сейчас, используя полученную информацию, мы можем решить задание №2 ОГЭ по химии. 

На приведенном рисунке изображена модель атома химического элемента.

Запишите в таблицу порядковый номер в Периодической системе (Х) химического элемента, модель атома которого изображена на рисунке, и номер группы (Y), в которой этот элемент расположен в Периодической системе.

Решение: 
1) Порядковый номер химического элемента в Периодической системе можно определить по числу электронов в атоме. Сосчитав все электроны, получаем, что их 14 штук, следовательно, X — 14.

2) Номер группы Периодической системы, в которой расположен химический, элемент можно узнать по числу электронов на его внешнем электронном уровне. Сосчитав их, получим, что их 4 штуки, следовательно, Y — 4.

Ответ: 144

Электронная конфигурация атома

Для изображения строения электронных слоев атома (электронной конфигурации) пользуются условной записью.

Удобно представлять атомные орбитали в виде ячеек, в которых располагаются два электрона, их обозначаем в виде двух стрелочек, первая направлена вверх, а вторая — вниз. Это называется принципом Паули.

Он гласит, что два электрона не могут иметь одинаковые спины. Спин — характеристика электрона, проще всего его можно представить как вращение электрона по часовой стрелке и против часовой, поэтому в ячейке они расположены в противоположном направлении (то есть +1/2 и -1/2). 

При заполнении этих ячеек удобно пользоваться правилом Хунда (или правилом «трамвайного вагона»): 

При наличии свободных орбиталей на подуровне электроны занимают именно их, а не «подсаживаются» к другим электронам:  Ты приглядись, решив присесть, К местам трамвайного вагона: Когда ряды пустые есть, Подсаживаться нет резона.

В нашем с вами примере студентов заселяют по одному в комнату пока это возможно. 

Важное замечание: в комнате не больше двух студентов — атомная орбиталь вмещает максимально два электрона.

Например, на изображении представлена электронно-графическая формула атома углерода. Стрелочками обозначены электроны, которые занимают атомные орбитали. Несколько атомных орбиталей на одном энергетическом уровне образуют подуровни. 

Можно составить общую табличку с информацией о том, как распределяются электроны по энергетическим уровням и подуровням электронно-графической формулы: 

В атомах химических элементов есть свои уровни комфортности? Да, проанализировав таблицу, мы увидим, что на s-подуровне (блоке) может находиться не больше двух электронов, на p-подуровне — не больше шести электронов, на d-подуровне — не больше десяти электронов, на f-подуровне — не больше четырнадцати электронов. Электроны, как и студенты, стремятся занять более комфортные места, так система стремится к минимуму энергии. Порядок заполнения подуровней в атомах химических элементов следующий: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → …  Согласитесь, если студентам заселиться в блок вдвоем, им будет проще найти друг с другом общий язык, чем если бы их было в блоке четырнадцать.

Схематично порядок заполнения энергетических подуровней электронно-графической формулы представлен на картинке: 

После того, как мы расположили все электроны по своим местам, мы можем составить электронную конфигурацию атома, которая будет отражать порядок заполнения электронов по подуровням в текстовом виде. 

Потренируемся в написании электронной конфигурации на примере атомов хлора и титана.

Химический элемент титан располагается в IVB группе IV периода, имеет порядковый номер, равный 22. Исходя из этого, мы можем сказать, что в его атоме:

— четыре энергетических уровня (IV период), из которых первый и второй уровни полностью заполнены;
— четыре электрона на внешнем энергетическом уровне и предвнешнем подуровне;
— всего двадцать два электрона (порядковый номер).

В соответствии с порядком заполнения орбиталей распределим электроны:

₂₂Ti 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d² — как мы видим, сначала заполняется 4s-подуровень, а затем 3d-подуровень, это соответствует порядку заполнения орбиталей, описанному выше.

Проверим себя. В сумме все верхние цифры (обозначающие число электронов на подуровне), должны образовать ровно 22: 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 2 = 22, следовательно, электронная конфигурация атома хлора составлена верно.

Химические элементы делятся на семейства? Это что, биология какая-то? К счастью, с биологией у атомов химических элементов мало общего, иначе, представьте, что в качестве домашнего питомца у вас был бы атом хлора, а в зоопарке бы показывали семью атомов золота. Что-то из области фантастики, не так ли? Однако, да, химические элементы разделяют на семейства по строению их электронных оболочек. Таких семейств выделяют четыре: — s-элементы — это элементы IA и IIA групп, в их атомах последний электрон занимает место на s-подуровне внешнего энергетического уровня; — p-элементы — это элементы IIIA-VIIA групп, в их атомах последний электрон занимает место на p-подуровне внешнего энергетического уровня;  — d-элементы — это элементы побочных подгрупп, в их атомах последний электрон занимает место на d-подуровне предвнешнего энергетического уровня;  — f-элементы — это лантаноиды и актиноиды, 4f- и 5f-элементы соответственно, в их атомах последний электрон занимает место на f-подуровне предпредвнешнего энергетического уровня.

Таким образом, мы с вами узнали, что электроны располагаются в атомах химических элементов в определенном порядке и выявили связь между положением химического элемента в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и строением его атома. Теперь для нас не составит труда описать строение атома любого химического элемента.

Фактчек

• Электроны располагаются на электронных уровнях, причем их число определяется положением элемента в Периодической системе (по номеру периода).
• Энергетические уровни, в свою очередь, состоят из подуровней.
• Энергетические подуровни состоят из атомных орбиталей, которые для удобства обозначаются ячейками.
• По принципу Паули на каждой атомной орбитали могут располагаться максимально два электрона, причем их спины должны быть противонаправлены.
• Электроны располагаются по подуровням так, чтобы энергия системы была минимальна.
• Химические элементы делятся на s-, p-, d- и f-семейства по тому, на какой подуровень пишем последний электрон при составлении электронной конфигурации атома.

Проверь себя 

Задание 1.
Сколько электронов может максимально располагаться на орбитали? 

1. 1 электрон
2. 2 электрона
3. 3 электрона
4. 4 электрона

Задание 2. 
Как атомные подуровни заполняются электронами? 

1. в порядке увеличения их энергии
2. в порядке уменьшения их энергии
3. в периодическом порядке

Задание 3.
Сколько атомных орбиталей содержит d-подуровень? 

1. 1 
2. 3 
3. 5 
4. 7 

Задание 4.
Какую форму имеет s-орбиталь? 

1. шара
2. гантели
3. эллипса
4. нескольких гантелей

Ответы: 1. —  2; 2. — 1; 3. — 3; 4. — 1.

Электрон | Определение, масса и факты

атомные орбитали

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

П.А.М. Дирак Дж.Дж. Томсон Луи де Бройль Иоахим Франк Ричард Хендерсон

Похожие темы:

электронная конфигурация дифракция электронов электронный парамагнитный резонанс позитрон рассеяние электронов

Просмотреть весь связанный контент →

Исследуйте внутреннюю часть атома, чтобы узнать расположение его ядра, протонов и электронов

Просмотреть все видео к этой статье

электрон , самая легкая из известных стабильных субатомных частиц. Он несет отрицательный заряд 1,602176634 × 10 ⁻¹⁹ кулонов, что считается основной единицей электрического заряда. Масса покоя электрона равна 9,1093837015 × 10 ⁻³¹ кг, что составляет всего ¹ /9.0031 1,836 масса протона. Поэтому электрон считается почти безмассовым по сравнению с протоном или нейтроном, и масса электрона не включается в расчет массового числа атома.

Электрон был открыт в 1897 году английским физиком Дж.Дж. Томсон при исследовании катодных лучей. Его открытие электронов, которые он первоначально назвал корпускулами, сыграло ключевую роль в революционном знании строения атома. В обычных условиях электроны связаны с положительно заряженными ядрами атомов за счет притяжения между противоположными электрическими зарядами. В нейтральном атоме количество электронов равно количеству положительных зарядов ядра. Однако любой атом может иметь больше или меньше электронов, чем положительных зарядов, и, таким образом, в целом быть отрицательно или положительно заряженным; эти заряженные атомы известны как ионы. Не все электроны связаны с атомами; некоторые из них находятся в свободном состоянии с ионами в форме вещества, известного как плазма.

Викторина «Британника»

Викторина «Наука»

Внутри любого данного атома электроны движутся вокруг ядра по упорядоченному расположению орбиталей, притяжение между электронами и ядром преодолевает отталкивание между электронами, которое в противном случае заставило бы их разлететься. Эти орбитали организованы в концентрические оболочки, отходящие от ядра наружу с возрастающим числом подоболочек. Электроны на ближайших к ядру орбиталях удерживаются наиболее крепко; те, что находятся на самых внешних орбиталях, защищены промежуточными электронами и наиболее слабо удерживаются ядром. Двигаясь внутри этой структуры, электроны образуют диффузное облако отрицательного заряда, которое занимает почти весь объем атома. Подробное структурное расположение электронов внутри атома называется электронной конфигурацией атома.

Электронная конфигурация определяет не только размер отдельного атома, но и химическую природу атома. Например, классификация элементов в группах сходных элементов в периодической таблице основана на сходстве их электронной структуры.

В области физики элементарных частиц существует два способа классификации электронов. Электрон — это фермион, тип частицы, названный в честь статистики Ферми-Дирака, описывающей его поведение. Все фермионы характеризуются полуцелыми значениями своего спина, где спин соответствует собственному угловому моменту частицы. Концепция спина воплощена в волновом уравнении для электрона, сформулированном П.А.М. Дирак. Волновое уравнение Дирака также предсказывает существование аналога электрона из антивещества, позитрона. Внутри фермионной группы субатомных частиц электрон можно далее классифицировать как лептон. Лептон — это субатомная частица, реагирующая только электромагнитными, слабыми и гравитационными силами; он не реагирует на короткодействующую сильную силу, действующую между кварками и связывающую протоны и нейтроны в атомном ядре.

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и дополнена Эриком Грегерсеном.

3.4: Атомная масса и атомный номер

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

91936

• Элизабет Гордон
• Университет Фурмана

Результаты обучения

• Определение атомных и массовых чисел.
• Определить количество протонов, нейтронов и электронов в атоме.
• Определите заряд и относительную массу субатомных частиц.
• Обозначьте расположение субатомных частиц в атоме.
• Определите массу атома на основе его субатомных частиц.
• Напишите формат A/Z и символ-масса для атома.

Атомы являются фундаментальными строительными блоками всей материи и состоят из протонов, нейтронов и электронов. Поскольку атомы электрически нейтральны, количество положительно заряженных протонов должно быть равно количеству отрицательно заряженных электронов. Поскольку нейтроны не влияют на заряд, количество нейтронов не зависит от количества протонов и будет различаться даже среди атомов одного и того же элемента.

Атомный номер

Атомный номер (представленный буквой Z) элемента представляет собой число протонов в ядре каждого атома этого элемента . Атом может быть классифицирован как конкретный элемент исключительно на основании его атомного номера. Например, любой атом с атомным номером 8 (его ядро ​​содержит 8 протонов) является атомом кислорода, а любой атом с другим числом протонов будет другим элементом. Периодическая таблица (см. рисунок ниже) отображает все известные элементы и расположена в порядке возрастания атомного номера. В этой таблице атомный номер элемента указан над символом элемента. Водород в верхнем левом углу таблицы имеет атомный номер 1. Каждый атом водорода имеет в своем ядре один протон. Следующим на столе стоит гелий, атомы которого имеют два протона в ядре. Атомы лития имеют три протона, атомы бериллия — четыре и так далее.

 

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Субатомный номер социального страхования — протон.

Поскольку атомы нейтральны, количество электронов в атоме равно количеству протонов. Все атомы водорода имеют один электрон, занимающий пространство вне ядра. Гелий с двумя протонами будет иметь два электрона. В классе химии количество протонов всегда будет эквивалентно атомному номеру. Это значение не изменится, если ядро ​​не распадется или не подвергнется бомбардировке (ядерная физика).

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Периодическая таблица элементов. (CC BY-SA 4.0 International; DePiep через Википедию).

Массовое число

Экспериментальные данные показали, что подавляющая часть массы атома сосредоточена в его ядре, которое состоит из протонов и нейтронов. Массовое число (обозначенное буквой А) определяется как общее количество протонов и нейтронов в атоме. Рассмотрим приведенную ниже таблицу, в которой показаны данные первых шести элементов периодической таблицы.

Таблица \(\PageIndex{1}\): Атомы первых шести элементов

Имя	Символ	Атомный номер (Z)	Протоны	Нейтроны	Электроны	Массовое число (А) (округленное до двух знаков после запятой)
водород	\(\се{Н}\)	1	1	0	1	1,01
гелий	\(\ce{He}\)	2	2	2	2	4,00
литий	\(\ce{Li}\)	3	3	4	3	6,94
бериллий	\(\ce{Be}\)	4	4	5	4	9. 01
бор	\(\ce{B}\)	5	5	6	5	10,18
углерод	\(\се{С}\)	6	6	6	6	12.01

Рассмотрим элемент гелий. Его атомный номер равен 2, поэтому в его ядре два протона. Его ядро ​​также содержит два нейтрона. Поскольку \(2 + 2 = 4\), мы знаем, что массовое число атома гелия равно 4. Наконец, атом гелия также содержит два электрона, так как число электронов должно равняться числу протонов. Этот пример может привести вас к мысли, что атомы имеют одинаковое количество протонов и нейтронов, но дальнейшее изучение приведенной выше таблицы покажет, что это не так. Литий, например, имеет три протона и четыре нейтрона, что дает ему массовое число 7,9.0003

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Формат A/Z и поиск субатомов для elementChromium (Авторское право; Элизабет Р. Гордон)

Зная массовое число и атомный номер атома, вы можете определить количество нейтронов, присутствующих в этом атоме, путем вычитания.

\[\text{Число нейтронов} = \text{округленное массовое число} — \text{атомный номер}\]

Атомы элемента хрома \(\left( \ce{Cr} \right)\) имеют атомный номер 24 и массовое число 52. Сколько нейтронов содержится в ядре атома хрома? Чтобы определить это, вы должны вычесть, как показано: 9{52}_{24}Cr}\]

Другим способом обозначения конкретного атома является запись массового числа атома после названия, разделенного дефисом. Формат символа-массы для вышеуказанного атома будет записан как Cr-52. В этом обозначении атомный номер не включен. Вам нужно будет обратиться к периодической таблице для значений протонов.

Пример \(\PageIndex{1}\)

Рассчитайте каждую из трех субатомных частиц и дайте конкретные названия групп или периодов для каждого атома.

1. ртуть
2. платина
3. бром

Растворы

1. Hg (переходный металл) – содержит 80 электронов, 80 протонов и 121 нейтрон
2. Pt (переходный металл) — имеет 78 электронов, 78 протонов и 117 нейтронов
3. Br (галоген) — имеет 35 электронов, 35 протонов и 45 нейтронов

Пример \(\PageIndex{2}\)

Запишите форматы A/Z и символьная масса для атомов в примере \(\PageIndex{1}\). 9{80}_{35}Бр}\) и Бр-80

Пример \(\PageIndex{3}\)

Определите элементы на основе приведенных ниже утверждений.

1. Какой элемент имеет 25 протонов?
2. Какой элемент имеет 0 нейтронов?
3. Какой элемент имеет 83 электрона?

Растворы

а.