Ioni monoatomici și molecule Superprof
17 ianuarie 2009 time 5 minute timp de citire
Obiective:
○ Rețineți datele și reinvestiți-le.
○ Definiți regula octetului și verificați-o pe exemple (ioni și molecule monoatomice).
Cloudul electronic: Formula electronică
Straturi
Pentru a interpreta câteva observații experimentale, iată un model simplu propus pentru „organizarea” electronilor în norul electronic: totul se întâmplă de parcă electronii ar fi distribuiți în straturi în jurul nucleului.
○ Primul strat (cel mai apropiat de nucleu) notat K conține maximum 2 electroni.
○ Al doilea strat notat L conține maximum 8 electroni.
○ Al treilea strat notat M conține maximum 18 electroni.
○ Pentru următoarele straturi, se complică, dar nu este în program.
În cazurile simple pe care le vom studia, atunci când atomul este în starea sa de bază (stare de repaus; energie minimă), electronii umple straturile în ordinea.
Notă: Despre modele: modelul prezentat aici privind distribuția electronilor în straturi este în mare măsură suficient pentru noi în liceu, chiar dacă este departe de a reprezenta realitatea în detalii. Poate că veți avea ocazia să studiați modele mai complexe în timpul studiilor.
Formula electronică
Pentru a indica numărul de electroni conținuți în fiecare strat, folosim următoarea notație, numită formulă electronică.
Exemplu: atom de azot al cărui nucleu este 147N: 7 electroni, deci formula electronică: K2 L5.
Exercițiul 1: Dați formula electronică a atomului de carbon, apoi cea a fosforului.
Carbon = 126 C. Deci 6 protoni sau 6 electroni. K2 L4.
Fosfor = 3115 P. Deci 15 protoni sau 15 electroni. K2 L8 M5.
Reguli de duet și octeți
Descoperire experimentală
În natură, un singur atom este în general instabil și, prin urmare, tinde să se stabilizeze prin transformarea într-un ion sau prin asocierea cu alți atomi pentru a forma o moleculă, de exemplu. Numai atomii de gaz nobil (He, Ne, Ar, Kr, ...) sunt foarte stabili și nu au această tendință de a se transforma în ioni sau de a forma molecule.
Această stabilitate particulară a atomilor care constituie gazele nobile este legată de configurația electronică a stratului exterior al acestor atomi: aceasta este ceea ce vom studia acum.
Exercițiul 2: Dați formula electronică a atomilor familiei gazelor nobile:
Ar atom: K2L8M8.
Atomul Kr: K2L8M8N8.
Marea stabilitate a atomilor de gaz nobil este legată de numărul particular de electroni pe care îl au pe stratul exterior, adică:
○ 2 electroni este un „duet” de electroni pentru atomul de heliu He.
○ 8 electroni sau un „octet” de electroni pentru ceilalți atomi de gaze nobile: Ne, Ar, Kr.
Toți atomii încearcă să imite gazele nobile sau gazele rare asigurându-se că păstrează doar 8 electroni pe carcasa exterioară sau 2.
Regula octetului (și duetului)
Experiența arată că, spre deosebire de atomii gazelor nobile, ceilalți atomi, în entitățile pe care le formează (ioni, molecule), tind să adopte aceeași configurație electronică externă ca și atomii gazelor nobile. Putem afirma apoi următoarea regulă.