Електронна конфігурація атома калію (K)

K (калій) - елемент із прядковим номером 19 у періодичній системі. Знаходиться в IV періоді. Температура: 63.7 ℃. Щільність: 0.86 г/см3.

Електронна формула

Електронна формула атома калію:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Скорочена електронна конфігурація K:
[Ar] 4s 1

Електронно-графічна схема

Енергетичні рівні

Розподіл електронів за енергетичними рівнями в атомі K

1-й рівень (K): 2
2-й рівень (L): 8
3-й рівень (M): 8
4-й рівень (N): 1

Валентні електрони калію

Кількість валентних електронів в атомі калію – 1.
Нижче наведені їх квантові числа (N – головне, L – орбітальне, M – магнітне, S – спин)

Стабільні ізотопи

* відзначені нестабільні ізотопи, але з великим періодом напіврозпаду (порівняним з віком Всесвіту або більшим)

Електронна будова атома калію

Електронне будова нейтрального атома калію переважно стані.

Схема будови електронних оболонок

Розподіл електронів за енергетичними рівнями (або електронними шарами) в атомі калію.

Електронно-графічна схема

Розподіл електронів за атомними орбіталями в атомі калію.

Валентні орбіталі атома калію виділені фіолетовим кольором.

Електронна конфігурація

Повна електронна конфігурація атома калію.

₁₉K 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Скорочена електронна конфігурація атома калію.

Квантові числа валентних електронів

Головне (n), орбітальне (l), магнітне (m) та спинове (s) квантові числа валентних електронів атома калію.

Як написати електронну конфігурацію атома будь-якого елемента

У створенні цієї статті брала участь наша досвідчена команда редакторів та дослідників, які перевірили її на точність та повноту.

Команда контент-менеджерів wikiHow ретельно стежить за роботою редакторів, щоб гарантувати відповідність кожної статті нашим високим стандартам якості.

Кількість переглядів цієї статті: 603 804.

Електронна конфігурація атома - це чисельне уявлення його електронних орбіталей. Електронні орбіталі - це області різної форми, розташовані навколо атомного ядра, в яких математично можливе знаходження електрона. Електронна конфігурація допомагає швидко і легко сказати читачеві, скільки електронних орбіталей є в атома, а також визначити кількість електронів, що знаходяться на кожній орбіталі. Прочитавши цю статтю, ви освоїте спосіб складання електронних конфігурацій.

Розподіл електронів за допомогою періодичної системи Д. І. Менделєєва

Знайдіть атомний номер вашого атома. Кожен атом має кілька електронів, що з ним. Знайдіть символ вашого атома у таблиці Менделєєва. Атомний номер - це ціле позитивне число, що починається від 1 (у водню) і зростає на одиницю кожного наступного атома. Атомний номер — це число протонів в атомі, а отже, це ще й число електронів атома з нульовим зарядом.

• Наприклад, атом натрію із зарядом -1 матиме додатковий електрон. на додаток до свого базового атомного числа 11. Інакше висловлюючись, у сумі атома буде 12 електронів.
• Якщо йдеться про атом натрію із зарядом +1, від базового атомного числа 11 потрібно відібрати один електрон. Таким чином, атом матиме 10 електронів.

• s-підрівень (будь-яке число в електронній конфігурації, яке стоїть перед літерою "s") містить єдину орбіталь, і, відповідно Принципу Пауліодна орбіталь може містити максимум 2 електрона, отже, на кожному s-підрівні електронної оболонки може знаходитися 2 електрона.
• p-підрівень містить 3 орбіталі, і тому може містити максимум 6 електронів.
• d-підрівень містить 5 орбіталей, у ньому може бути до 10 електронів.
• f-підрівень містить 7 орбіталей, у ньому може бути до 14 електронів.
• g-, h-, i- та k-підрівні є теоретичними. Атоми, які містять електрони у цих орбіталях, невідомі. g-підрівень містить 9 орбіталей, тому теоретично може бути 18 електронів. У h-підрівні може бути 11 орбіталей і максимум 22 електрони; в i-підрівні -13 орбіталей і максимум 26 електронів; у k-підрівні - 15 орбіталей і максимум 30 електронів.
• Запам'ятайте порядок орбіталей за допомогою мнемонічного прийому: [1] X Джерело інформації
  Sober Physicists Don't Find Giraffes Hiding In Kitchens (тверезі фізики не знаходять жирафів, що ховаються на кухнях).

• Ось, наприклад, найпростіша електронна конфігурація: 1s 2 2s 2 2p 6 . Ця конфігурація показує, що на підрівні 1s є два електрони, два електрони - на підрівні 2s і шість електронів на підрівні 2p. 2 + 2 + 6 = 10 електронів у сумі. Це електронна конфігурація нейтрального атома неону (атомний номер неону - 10).

• Електронна конфігурація атома, в якому заповнені всі орбіталі, буде мати такий вигляд: 10 7p 6
• Зверніть увагу, що наведений вище запис, коли заповнені всі орбіталі, є електронною конфігурацією елемента Uuo (унуноктія) 118, атома періодичної системи з найбільшим номером. Тому дана електронна конфігурація містить усі відомі нашого часу електронні підрівні нейтрально зарядженого атома.

• Заповнюйте орбіталі згідно з наведеним вище порядком, поки не досягнете двадцятого електрона. На першій 1s орбіталі будуть два електрони, на 2s орбіталі - також два, на 2p - шість, на 3s - два, на 3p - 6, і на 4s - 2 (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20 .) Іншими словами, електронна конфігурація кальцію має вигляд: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
• Зверніть увагу: орбіталі розташовуються у порядку зростання енергії. Наприклад, коли ви вже готові перейти на 4-й енергетичний рівень, спочатку записуйте 4s орбіталь, а потім 3d. Після четвертого енергетичного рівня ви переходите на п'ятий, у якому повторюється такий самий порядок. Це відбувається лише після третього енергетичного рівня.

• Зокрема, дві ліві колонки містять атоми, чиї електронні конфігурації закінчуються s-орбіталями, в правому блоці таблиці представлені атоми, чиї конфігурації закінчуються p-орбіталями, а в нижній частині атоми закінчуються f-орбіталями.
• Наприклад, коли ви записуєте електронну конфігурацію хлору, розмірковуйте наступним чином: "Цей атом розташований у третьому ряду (або "періоді") таблиці Менделєєва. Також він розташовується в п'ятій групі орбітального блоку p періодичної системи. Тому його електронна конфігурація буде закінчуватися на . 3p 5
• Зверніть увагу: елементи в області орбіталей d та f таблиці характеризуються енергетичними рівнями, які не відповідають періоду, в якому вони розташовані.Наприклад, перший ряд блоків елементів з d-орбіталями відповідає 3d орбіталям, хоча і розташовується в 4 періоді, а перший ряд елементів з f-орбіталями відповідає орбіталі 4f, незважаючи на те, що він знаходиться в 6 періоді.

• Щоб зрозуміти цю концепцію, корисно написати приклад конфігурації. Напишемо конфігурацію цинку (атомний номер 30), використовуючи скорочення, що включає благородний газ. Повна конфігурація цинку виглядає так: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 . Проте бачимо, що 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 — це електронна конфігурація аргону, благородного газу. Просто замініть частину запису електронної конфігурації цинку хімічним символом аргону у квадратних дужках ([Ar].)
• Отже, електронна конфігурація цинку, записана у скороченому вигляді, має вигляд: [Ar] 4s 2 3d 10 .
• Врахуйте, якщо ви пишете електронну конфігурацію благородного газу, скажімо, аргону, писати [Ar] не можна! Потрібно використати скорочення благородного газу, що стоїть перед цим елементом; для аргону це неон ([Ne]).

За допомогою періодичної таблиці ADOMAH

• У періодичній таблиці ADOMAH горизонтальні ряди являють собою групи елементів, такі як галогени, інертні гази, лужні метали, лужноземельні метали і т.д. Вертикальні колонки відповідають електронним рівням, а звані "каскади" (діагональні лінії, що з'єднують блоки s,p,d і f) відповідають періодам.
• Гелій переміщений до водню, оскільки обидва ці елементи характеризуються орбіталлю 1s. Блоки періодів (s, p, d і f) показані з правого боку, а номери рівнів наведені на підставі. Елементи представлені прямокутниках, пронумерованих від 1 до 120.Ці номери є звичайними атомними номерами, які представляють загальну кількість електронів у нейтральному атомі.

• Зверніть увагу на номери від 1 до 8 на підставі таблиці. Це номери електронних рівнів або номери колонок. Ігноруйте колонки, які містять лише викреслені елементи. Для ербія залишаються колонки з номерами 1,2,3,4,5 та 6.

• Зверніть увагу: Наведена вище електронна конфігурація Er записана у порядку зростання номера електронного рівня. Її можна записати в порядку заповнення орбіталей. Для цього слідуйте по каскадах знизу вгору, а не по колонках, коли ви записуєте блоки-колонки: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 4.

Порахуйте електрони для кожного електронного рівня. Підрахуйте елементи, в кожному блоці-колонці які не були викреслені, прикріплюючи по одному електрону від кожного елемента, і запишіть їх кількість поряд із символом блоку для кожного блоку-колонки таким чином: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2 . У прикладі це електронна конфігурація ербія.

• Cr (. 3d5, 4s1); Cu (. 3d10, 4s1); Nb (. 4d4, 5s1); Mo (. 4d5, 5s1); Ru (. 4d7, 5s1); Rh (. 4d8, 5s1); Pd (. 4d10, 5s0); Ag (. 4d10, 5s1); La (. 5d1, 6s2); Ce (. 4f1, 5d1, 6s2); Gd (. 4f7, 5d1, 6s2); Au (. 5d10, 6s1); Ac (. 6d1, 7s2); Th (. 6d2, 7s2); Pa (. 5f2, 6d1, 7s2); U (. 5f3, 6d1, 7s2); Np (. 5f4, 6d1, 7s2) та Cm (. 5f7, 6d1, 7s2).

• Щоб знайти атомний номер атома, коли він записаний у формі електронної конфігурації, просто складіть усі числа, які йдуть за літерами (s, p, d та f).Це працює тільки для нейтральних атомів, якщо ви маєте справу з іоном, то нічого не вийде - вам доведеться додати або відняти кількість додаткових або втрачених електронів.
• Число, що йде за літерою – це верхній індекс, не зробіть помилку в контрольній.
• "Стабільності напівзаповненого" підрівня немає. Це спрощення. Будь-яка стабільність, яка належить до "наполовину заповненим" підрівням, має місце через те, що кожна орбіталь зайнята одним електроном, тому мінімізується відштовхування між електронами.
• Кожен атом прагне стабільного стану, а найстабільніші зміни мають заповнені підрівні s і p (s2 і p6). Така конфігурація є у шляхетних газів, тому вони рідко вступають у реакції і в таблиці Менделєєва розташовані праворуч. Тому, якщо конфігурація закінчується на 3p 4 то для досягнення стабільного стану їй необхідно два електрони (щоб втратити шість, включаючи електрони s-підрівня, потрібно більше енергії, тому втратити чотири легше). А якщо конфігурація закінчується на 4d 3 то для досягнення стабільного стану їй необхідно втратити три електрони. Крім того, напівзаповнені підрівні (s1, p3, d5..) є стабільнішими, ніж, наприклад, p4 або p2; однак s2 та p6 будуть ще більш стійкими.
• Коли ви маєте справу з іоном, це означає, що кількість протонів не дорівнює кількості електронів. Заряд атома у разі буде зображений зверху праворуч (як правило) від хімічного символу. Тому атом сурми із зарядом +2 має електронну конфігурацію 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 . Зверніть увагу, що 5p 3 змінилося на 5p 1 . Будьте уважні, коли конфігурація нейтрального атома закінчується на рівні, відмінні від s і p. Коли ви забираєте електрони, можна забрати їх тільки з валентних орбіталей (s і p орбіталей). Тому якщо конфігурація закінчується на 4s 2 3d 7 і атом отримує заряд +2, то конфігурація буде закінчуватися 4s 0 3d 7 . Зверніть увагу, що 3d 7 не змінюється, натомість губляться електрони s-орбіталі.
• Існують умови, коли електрон змушений "перейти на вищий енергетичний рівень". Коли підрівню не вистачає одного електрона до половинної або повної заповненості, заберіть один електрон із найближчого s або p-підрівня та перемістіть його на той підрівень, якому необхідний електрон.
• Є два варіанти запису електронної конфігурації. Їх можна записувати у порядку зростання номерів енергетичних рівнів або у порядку заповнення електронних орбіталей, як було показано вище для ербію.
• Також ви можете записувати електронну конфігурацію елемента, записавши лише валентну конфігурацію, яка є останнім s і p підрівнем. Таким чином, валентна конфігурація сурми матиме вигляд 5s 2 5p 3 .
• Іони не те саме. З ними набагато складніше. Пропустіть два рівні та дійте за тією ж схемою залежно від того, де ви почали, і від того, наскільки велика кількість електронів.

Додаткові статті

Про цю статтю

У створенні цієї статті брала участь наша досвідчена команда редакторів та дослідників, які перевірили її на точність та повноту.

Команда контент-менеджерів wikiHow ретельно стежить за роботою редакторів, щоб гарантувати відповідність кожної статті нашим високим стандартам якості. Кількість переглядів цієї статті: 603 804.