Prelegerea 2

Tema: Configurații electronice ale

atomilor. Structura sistemului periodic a

elementelor. Peridocitatea proprietăților

atomilor elementelor.

Universitatea de Medicină și Farmacie ”N. Testemițanu”

Catedra Chimie generală

Pentru elementele perioadei 1:

n=1, l=0, 1 orbital, de aceea în perioada 1 sunt 2

elemente: H – 1s1; He – 1s2.

Pentru elementele perioadei 2:

n=2, l=0,1; 4 orbitali, deci în perioada 2 sunt 8 elem.

Li – 1s22s1; Be – 1s22s2; B – 1s22s22p1;

C – 1s22s22p2

• Regula lui Hund: Electronii se repartizează pe

subnivele astfel ca spinul lor sumar să fie

maximal.

Pentru elementele perioadei 3:

n=3; l=0, 1, 2; 9 orbitali, deci ar trebui să fie

18 elemente. În realitate sunt, ca și în perioada 2,

8 elemente, deoarece subnivelul 3d ramâne liber.

Energia orbitalilor atomici se caracterizează

astfel:

1s<2s<2p<3s<3p<4s3d<4p<5s4d<5p<6s4f

5d<6p<7s5f6d<7p

Deci subnivelul d se completează cu electroni

cu întârziere de un nivel, iar subnivelul f – cu

întârziere de două nivele.

Regulile lui Klecikovschi:

1) 3d n=3; l=2; n+l=5

4s n=4; l=0; n+l=4

Mai întâi se completează subnivelul 3d.

2) 3d n=3; l=2; n+l=5

4p n=4; l=1; n+l=5

Se competează mai întâi subnivelul 3d, deoarece

valoarea lui n este mai mică.

Pentru elementele perioadei 4

n=3, l=0,1,2,3; subnivelul f rămâne, dar apar 10

electroni pe subnivelul 3d. Deci perioada 4

conține 18 elemente.

Pentru elementele perioadei 5

Completarea cu electroni va fi ca în cazul

elementelor perioadei 4, de aceea perioada 5

conține, la fel, 18 elemente.

Pentru elementele perioadei 6

La lantan un electron ocupă subnivelul 5d, apoi se

completează cu electroni subnivelul 4f (14 electroni)

14 elemente, de la Ce până la Lu – lantanide

Perioada 6 include 32 elemente.

Pentru elementele perioadei 7

Competarea cu electroni are loc în același mod ca la

elementele perioadei 6. După La urmează 14

elemente (subnivelul 5f).

Th – thoriu – Lr – lawrenciu - actinide

Po84 – poloniu

1s22s2sp63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p4

Po – 6s26p4, deoarece electronii de valență sunt

electronii de pe ultimul nivel.

Configurația electronică a elementelor grupei V A:

ns2np3; As – 4s24p3

Configurația electronică a elementelor grupei VII B:

ns2(n-1)d5; Re – 6s25d5

Fenomenul de prăbușire a electronilor:

Cr - 4s23d4 4s13d5

La fel Cu, Ag, Au, Pd, etc.

Pd - 4d10; 5s24d8 4d10

Contracția lantanidică

1. Razele atomilor și ionilora) Razele efective se determină la stadiul structurii

moleculelor și cristalelor. Ele depind de tipul și

multiplicitatea legăturii, de aceea nu sunt mărimi

strict determinate:

rNa în cristale – 0,16 nm

rNa în molecula Na2 – 0,154 nm

b) Razele orbitale reprezintă distanța dintre nucleul

atomului și densitatea electronică maximală a

norilor electronici exteriori.

În perioadă, de la stânga la dreapta, razele atomilor se

micșorează. În subgrupele principale și în subgrupa Sc razele

atomilor se măresc.

2. Energia (potențialul) de ionizare I reprezintă

energia minimă necesară pentru ruperea electronului

din atom.

I1<I2<I3<…<In

I1 – primul potențial de ionizare

Potențialul de ionizare a elementelor unei perioade

cresc de la stânga la dreapta, deoarece crește sarcina

nucleelor. În subgrupe I se micșorează de sus în jos,

deoarece se mărește distanța dintre electron și

nucleu.

me – masa electronului;

e – sarcina electronului;

z – sarcina nucleului;

n – numărul cuantic principal.

Acea sarcină care pătrunde de la nucleu la

electronul dat prin straturile precedente se

numește sarcină a nucleului zef.

3. Afinitatea pentru electron A este energia ce

se elimină în rezultatul adiției electronului la

atom.

Capacitatea de formare a anionilor în perioade

crește de la stânga la dreapta, iar în grupe

scade de sus în jos.

Atom + e- An- + A (energie)

4. Electronegativitatea - mărimea ce

caracterizează capacitatea atomilor în moleculă de

a căpăta o sarcină în rezultatul deplasării cuplurilor

electronice ce formează legătura chimică.

În perioade crește cu mărirea numărului de

ordine a elementului, iar în subgrupe se

micșorează.

Li = 1 – cea mai mică

F – cea mai mare

• nu are sens fizic și nu este o mărime constantă,

deoarece capacitatea atomilor în moleculă de a

atrage și a reține electronii depinde nu numai de

natura atomului dat, dar și de vecinii săi, de

multiplicitatea legăturii, de numărul cuplurilor

electronice neparticipante și orbitalelor vacante,

de gradul de ionizare a legăturii, etc.