5.3: Chemistry Chemistry

Chemistry brugte enkle diagrammer (nu kaldet Chemistry Chemistry Chemistry) for at holde styr på, hvor mange elektroner der var til stede i den yderste eller valensskal af et givet atom. Atomets kerne, dvs.kernen sammen med de indre elektroner, er repræsenteret af det kemiske symbol, og kun valenselektronerne tegnes som prikker omkring det kemiske symbol. Således kan de tre atomer, der er vist i Figur 1 fra elektroner og Valens, repræsenteres af følgende:

alt

alt
figur \(\Sideindeks{1}\) figuren ovenfor viser elektronskaller af He (Helium), Cl (chlor) og K (kalium) samt deres skæve prikkestrukturer nedenfor. Læg mærke til, hvordan både elektronskallen og uvisse prikkestrukturer har det samme antal valenselektroner. Strukturen ignorerer kernen og alle ikke-valenselektroner, der kun viser et atoms valenselektroner.

Hvis atomet er et ædelgasatom, er to alternative procedurer mulige. Enten kan vi betragte atomet som nulvalenselektroner, eller vi kan betragte den yderste fyldte skal som valensskallen. De første tre ædelgasser kan således skrives som:

alt

eksempel \(\Sideindeks{1}\): uvis strukturer

tegn uvis diagrammer for et atom af hvert af følgende elementer: Li, N, F, Na

opløsning

Vi finder fra det periodiske bord inde i frontdækslet, at Li har et atomnummer på 3. Den indeholder således tre elektroner, en mere end ædelgassen He. Dette betyder, at den yderste, eller Valens, skal kun indeholder en elektron, og Det Skæve diagram er

Li_levis_diagram.jpg

efter den samme begrundelse har N syv elektroner, fem mere end han, mens F har ni elektroner, syv mere end han, hvilket giver

billede:n og FJPG

Na har ni flere elektroner end han, men otte af dem er i kernen, svarende til de otte elektroner i den yderste skal af Ne. Da Na kun har 1 mere elektron end Ne, er dets Luvdiagram

billede:Na luvdiagram.JPG

Bemærk fra det foregående eksempel, at uvis-diagrammerne for alkalimetallerne er identiske bortset fra deres kemiske symboler. Dette stemmer fint overens med den meget lignende kemiske opførsel af alkalimetallerne. På samme måde ser diagrammer for alle elementer i andre grupper, såsom alkaliske jordarter eller halogener, det samme ud.

alt
figur \(\Sideindeks{1}\) billedet ovenfor viser, at for elementer i samme gruppe (som alkalijordmetallerne vist ovenfor), vil den skæve prikkestruktur være den samme, undtagen selvfølgelig for det forskellige elementnavn. På billedet ovenfor ser du, at hvert jordalkalimetal har 2 valenselektroner, der hver er repræsenteret af en prik i strukturen.

Livis-diagrammerne kan også bruges til at forudsige elementernes valenser. Et atoms valenser var lig med antallet af elektroner i dets valensskal eller antallet af elektroner, som skulle føjes til valensskallen for at opnå den elektroniske skalstruktur af den næste ædelgas. Som et eksempel på denne ide skal du overveje elementerne Be og O. deres Livsdiagrammer og de af ædelgasserne He og Ne er

billede:han er o Ne.JPG

Når vi sammenligner Be med He, ser vi, at førstnævnte har yderligere to elektroner og derfor skal have en valens på 2. Elementet O kan forventes at have en valens på 6 eller en valens på 2, da det har seks valenselektroner—to mindre end Ne. Ved hjælp af valensregler udviklet på denne måde var han i stand til at redegøre for den regelmæssige stigning og fald i abonnementerne på forbindelserne i tabellen, der findes i Valensafsnittet, og gengivet her. Derudover var han i stand til at tegne sig for mere end 50 procent af formlerne i tabellen. (De, der er enige med hans ideer, er skyggefulde i farve i tabellen. Du ønsker måske at henvise til denne tabel nu og kontrollere, at nogle af de angivne formler følger) Hans succes i denne forbindelse gav en klar indikation af, at elektroner var den vigtigste faktor i at holde atomer sammen, når molekyler dannes.

På trods af disse succeser er der også vanskeligheder at finde i Levis’ teorier, især for elementer ud over calcium i det periodiske system. Elementet Br (å = 35) har for eksempel 17 flere elektroner end ædelgas Ar (å = 18). Dette får os til at konkludere, at Br har 17 valenselektroner, hvilket gør det akavet at forklare, hvorfor Br ligner Cl og F så tæt, selvom disse to atomer kun har syv valenselektroner.

Table \(\PageIndex{1}\) Common Compounds
Element Atomic Weight Hydrogen Compounds Oxygen Compounds Chlorine Compounds
Hydrogen 1.01 H2 H2O, H2O2 HCl
Helium 4.00 None formed None formed None formed
Lithium 6.94 LiH Li2O, Li2O2 LiCl
Beryllium 9.01 BeH2 BeO BeCl2
Boron 10.81 B2H6 B2O3 BCl3
Carbon 12.01 CH4, C2H6, C3H8 CO2, CO, C2O3 CCl4, C2Cl6
Nitrogen 14.01 NH3, N2H4, HN3 N2O, NO, NO2, N2O5 NCl3
Oxygen 16.00 H2O, H2O2 O2, O3 <Cl2O, ClO2, Cl2O7
Fluorine 19.00 HF OF2, O2F2 ClF, ClF3, ClF5
Neon 20.18 None formed None formed None formed
Sodium 22.99 NaH Na2O, Na2O2 NaCl
Magnesium 24.31 MgH2 MgO MgCl2
Aluminum 26.98 AlH3 Al2O3 AlCl3
Silicon 28.09 SiH4, Si2H6 SiO2 SiCl4, Si2Cl6
Phosphorus 30.97 PH3, P2H4 P4O10, P4O6 PCl3, PCl5, P2Cl4
Sulfur 32.06 H2S, H2S2 SO2, SO3 S2Cl2, SCl2, SCl4
Chlorine 35.45 HCl Cl2O, ClO2, Cl2O7 Cl2
Potassium 39.10 KH K2, K2O2, KO2 KCl
Argon 39.95 None formed None formed None formed
Calcium 40.08 CaH2 CaO, CaO2 CaCl2
Scandium 44.96 Relatively Unstable Sc2O3 ScCl3
Titanium 47.90 TiH2 TiO2, Ti2O3, TiO TiCl4, TiCl3, TiCl2
Vanadium 50.94 VH2 V2O5, V2O3, VO2, VO VCl4, VCl3, VCl2
Chromium 52.00 CrH2 Cr2O3, CrO2, CrO3 CrCl3, CrCl2

Contributors

  • Ed Vitz (Kutztown University), John W. Han er en af de mest populære i verden, og han er en af de bedste i verden.



Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.