CAPITOLUL 1.

STRUCTURA NVELIULUI ELECTRONIC

Despre ce vom nva n acest capitol:Orbital atomicSubstratMicare de spinStratConfiguraie electronicElement reprezentativElement tranziionalPrincipiul stabilitiiPrincipiul lui PauliRegula lui Hund

Materia are o structur discontinu; ea este alctuit din particule mici care nu pot fi observate cu ochiul liber numite atomi.ATOMUL cea mai mic particul care prin procedee chimice obinuite nu mai poate fi divizat, dar care particip la reaciile chimice.

PARTICULE ELEMENTARE electronul, protonul i neutronul

Atomul este caracterizat de NUMRUL ATOMIC (Z) i NUMRUL DE MAS (A).

NVELIUL ELECTRONIC totalitatea electonilor care graviteaz n jurul nucleului

CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMULUIStructura nveliului electronic comportarea chimic a atomilor reactivitatea substanelorMicarea electronului n jurul nucleului poate fi comparat cu un nor electronic, ncrcat negativOrbital atomic zona din jurul nucleului n care exist probabilitatea maxim de a gsi electronulMicarea de spin micarea pe care o efectueaz electronul n jurul axei saleMicarea de spin n sensul acelor de ceasornic sau n sens invers

TIPURI DE ORBITALI4 tipuri de orbitali

Oritali de tip sOrbitali de tip pOrbitali de tip dOrbitali de tip f

ORBITAL DE TIP sORBITALI DE TIP pform sferic nucleul este situat n centrul sfereiform bilobar lobii sunt orientai de-a lungul axelor de simetrie 1 orbital / strat3 orbitali / strat

ORBITALI DE TIP dORBITALI DE TIP fform complicatform complicat7 orbitali / strat5 orbitali / strat

Orbitalii se deosebesc:FormEnergieOrientare spaial

Noteaz n tabelul de mai jos numrul de orbitali corespunztorifiecrui substratexerciiu

STRAT7 straturi 1....7; K...Qfiecare strat electronic unul sau mai multe substraturiSubstrat totalitatea orbitalilor de acelai tip

Modul de notare al stratului, substratului i al numrului de electroni:4p24 numrul stratuluip tipul substratului2 numrul de electroni din orbital

CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMULUIrepartizarea electronilor pe straturi i substraturi ocuparea cu electroni a orbitalilor atomici are la baz

principiul stabilitii principiul de excluziune al lui Pauli regula lui Hund

Principiul stabilitaii sau al minimei energii

n atomii multielectronici, electronii se plaseaz n orbitali n ordinea succesiv a creterii energiei lor. Altfel spus, electronul distinctiv tinde s ocupe orbitalul vacant cu energia cea mai sczut.Principiul de excluziune al lui Pauli:Un orbital atomic poate fi ocupat cu maximum doi electroni cu spin opus.Completarea orbitalilor aceluiai substrat cu electroni are loc astfel nct numrul de electroni necuplai (impari) s fie maxim.

Dup semiocuparea orbitalilor aceluiai substrat urmeaz cuplarea cu al doilea electron de spin opusRegula lui Hund

Ordinea ocuprii cu electroni a orbitalilor atomici pentru primele 4 straturi:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 p6 5s2 4d10

5 p6 6s2 5d10 4f14 6 p6 7s2 6d10 5 f14

CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMILOR DIN PERIOADELE 1, 2 I 3Perioada 1

Perioada 2

Perioada 3

CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMILOR DIN PERIOADELE 1, 2 I 3

N (Z = 7): 1s 2 2s 2 2p 3 O (Z = 8): 1s 2 2s 2 2p 4 Ilustrarea principiului stabilitii, al lui Pauli a regulii lui Hund:Orbitalul = ptricElectronul = sgeat

electron distinctiv ntr-un orbital de tip s blocul elementelor selectron distinctiv ntr-un orbital de tip p blocul elementelor pgrupele IA i IIA blocul elementelor s

grupele IIIA - VIIIA blocul elementelor p

CONFIGURAIA ELECTRONIC A ATOMILOR DIN PERIOADA 4Exerciiu 1:1. Noteaz configuraia electronic a Sc, Z= 212. Explc de ce electronul distinctiv se afl n orbitalul 3d i nu n 4p.1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1Explicaie: substratul 3d are o energie mai joas dect substratul 4pElementele de la Sc pn la Zn, la care electronul distinctiv se plaseaz n substratul 3d elemente tranziionale de tip d

Exerciiu 2:1. Noteaz configuraia electronic a Cr, Z= 241s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5Observaie:substratul d semiocupat sau total ocupat cu electroni este mai stabilExerciiu 3:1. Noteaz configuraia electronic a Cu, Z= 291s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

RELAIA DINTRE STRUCTURA ATOMIC A ELEMENTELOR I POZIIA LOR N SISTEMUL PERIODICStructura nveliului electronic al atomului poziia elementului n sistemul periodicNumrul grupei numrul electronilor de valen = electronii de pe ultimul strat n curs de completareNumrul perioadei numrul de straturi electroniceBlocul de elemente tipul orbitalului n care se afl electronul distinctivSubstrat totalitatea orbitalilor de acelai tip

1 orbital / stratNoteaz n tabelul de mai jos numrul de orbitali corespunztori fiecrui substratExerciiucrete energia orbitalilorModul de notare al stratului, substratului i al numrului de electroni4p24 numrul stratuluiP tipul substratului2 numrul de electroni din orbitalOcuparea cu electroni a orbitalilor atomici are la baz principiul stabilitii,principiul de excluziune i regula lui Hund. n atomii multielectronici, electronii se plaseaz n orbitali n ordinea succesiva creterii energiei lor. Altfel spus,electronul distinctiv tinde s ocupe orbitalul vacant cu energia cea mai sczut.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 p6Perioada 1Ilustrarea principiului stabilitii, al lui PauliA regulii lui HundOrbitalul = ptricElectronul = sgeatelectron distinctiv ntr-un orbital de tip s blocul elementelor sGrupele IA i IIAExerciiu:Noteaz configuraia electronic a Sc Z= 212. Explc de ce electronul distinctiv se afl n orbitalul 3d i nu n 4p.Explicaie: substratul 3d are o energie mai joas dect substratul 4pElementele de la Sc pn la Zn, la care electronul distinctiv se plaseaz n substratul 3d elemente tranziionale de tip dObservaie: substratul d semiocupat sau total ocupat cu electroni este mai stabilRELAIA DINTRE STRUCTURA ATOMIC A ELEMENTELOR I POZIIA LOR N SISTEMUL PERIODICStructura nveliului electronic al atomului poziia elementului n sistemul periodicNumrul grupei numrul electronilorde valen electronii de pe ultimul strat n curs de competareNumrul perioadei numrul de straturi electroniceBlocul de elemente tipul orbitalului n care se afl electronul distinctivSubstrat totalitatea orbitalilor de acelai tipREALIZAT DE PROF. LUIZA BRBUCEANULICEUL GEORGE CLINESCUBUCURETI