Znázorňování orbitalů

4. Pomocí vzácného plynu (viz dále)

1. Nákres - nepřehledné

2. Symbolicky: číslo n, typ orbitalu (s, p, d …), počet e

3. Rámečky: číslo n, typ orbitalu (s, p, d …), e jako šipky

1s2

1s ↑↓

PRAVIDLA ZAPLŇOVÁNÍ ORBITALŮ:

1. Výstavbový princip

Nejprve se zaplní orbitaly s NEJNIŽŠÍ ENERGIÍ.

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

pozor: • orbital d následuje vždy až po s z další vrstvy

• orbital f následuje vždy až po s z o 2 vyšší vrstvy

Pomůcka

2. Pauliho princip výlučnosti

V jednom orbitalu mohou být max. 2 e lišící se spinem (hodnotou ms) = graficky – směrem šipky

s ↑↓ p ↑↓ ↑↓ ↑↓ d ↑↓ ↑↓↑↓ ↑↓ ↑↓

1s2s

3s

5f

6f

2p

3p4s4p 4d

4f3d

5s5p 5d

6s6p

7s

3. Hundovo pravidlo

V orbitalech o stejné E vznikají elektronové páry až po obsazení všech orbitalů jedním elektronem. Nespárované elektrony mají stejný spin.

p ↑ ↑ ↑ správně

p ↑ ↑↓ ↑ špatně

p ↑↓ špatně

p ↑ ↑ správně

p ↑ ↓ špatně

p ↑↓ ↑ ↑ správně

Obsazování orbitalůnajdi chybu a vysvětli:

porušeno Hundovo pravidlo

Obsazování orbitalůnajdi chybu a vysvětli:

porušeno Hundovo pravidlo

Obsazování orbitalůnajdi chybu a vysvětli:

porušen Pauliho princip výlučnosti

Obsazování orbitalůnajdi chybu a vysvětli:

porušeno Hundovo pravidlo a výstavbový princip

Poloha prvku v periodické soustavě

Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich protonových čísel

Dmitrij Mendělejev 1869 Periodický zákon

Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí (tzn. periodicky se mění) jejich atomových vlastností

Period. tabulka je graf. vyjádření period. zákona

1. 2 prvky (1-2 e)

2. 8 prvků (3-10 e)

3. 8 prvků (11-18 e)

4. 18 prvků (19-36 e)

5. 18 prvků (37-54 e)

Periody

6. 32 prvků (55-86 e)

7. prozatím 23 prvků (87-109? e)

Lanthanoidy Aktinoidy

7 slupek → 7 period!

s-prvky p-prvkyd-prvky

f-prvky

s-prvky

p-prvky

d-prvky

f-prvky

- doplňují e do orbitalu ns

- doplňují e do orbitalu np

- doplňují e do orbitalu (n-1)d

- doplňují e do orbitalů (n-2)f

Nepřechodné prvky

Přechodné prvky

Prvky vnitřně přechodné

Alkalické kovy

Kovy alkalických zemin (Ca, Sr, Ba, (Ra))

Chalkogeny

Halogeny

Vzácné plynySkupiny

Valenční elektrony

Valenční elektrony = elektrony s nejvyšší energií nacházejí se:

u nepřechodných prvků ► s- prvků v orbitalech ns

u přechodných prvků (u d-prvků) v orbitalech ns a (n-1)d

u f-prvků v orbitalech ns, (n-2)f a (n-1)d

► p- prvků v orbitalech ns a np

valenční elektrony se účastní chemických vazeb a tím určují chemické chování prvků

Zkrácený zápis elektronové konfigurace

Vzácné plyny leží v 18. skupině a vždy ukončují periody. Mají plně obsazeny všechny orbitaly!!!

2He: 1s2

86Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6

54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

36Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

18Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

10Ne: 1s2 2s2 2p6

Poslední vrstva EO může obsahovat maximálně 8 elektronů v orbitalech ns a np (ns2 a np6).

Zcela zaplněná poslední vrstva je charakteristická vysokou stabilitou – charakteristické pro vzácné plyny.

Elektronový oktet

2He: 1s2

86Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6

54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6

36Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

18Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

10Ne: 1s2 2s2 2p6

Zkrácený elektronový zápis

Při zkráceném elektronovém zápisu nahrazujeme plně obsazené vrstvy inertním (vzácným plynem) předchozí periody – nejbližším předchozím vzácným plynem.

1s 2s 2p

5B

2 2 1

2s 2p

5B [He]

2 1

Příklad – bor:

1s 2s 2p 3s 3p

15P

222 6

3s 3p

15P [Ne]

2 3

3

Příklad – fosfor: