АТОМНЫЙ НОМЕР: ПРЕДСТАВЛЕНИЕ, ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ, ПРИМЕР - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2025

Атомный номер химического элемента указывает число протонов , содержащихся в атомном ядре этого элемента. В случае, если это был нейтральный атом, то атомный номер будет совпадать с числом электронов указанного элемента.

Как известно, ядро ​​атома состоит из протонов и нейтронов. Протоны заряжены положительно, и их величина совпадает с абсолютным значением отрицательного заряда электрона, которое составляет 1,6 x 10 ^-19 кулонов в единицах Международной системы.

Рисунок 1. Схема атома гелия (He). Число протонов - это атомный номер. Количество нейтронов плюс количество протонов - это массовое число. Источник: Wikimedia Commons.

Поскольку они являются частицами атомного ядра, протоны и нейтроны известны как нуклоны. Именно эти частицы практически определяют массу атома, поскольку нуклоны примерно в две тысячи раз массивнее электронов атома. По этой причине количество нуклонов в атоме называется массовым числом.

Однако атомный номер - это то, что определяет химическое сродство атомных элементов, потому что в нейтральных атомах это число совпадает с числом электронов.

Представление атомного номера

В периодической таблице символ X химического элемента сопровождается в левой нижней части числом Z, которое представляет атомный номер указанного элемента, в то время как в верхней левой части химического символа элемента указано массовое число. КО.

На следующем рисунке показаны эти обозначения:

Рис. 2. Атомный номер Z химического элемента X и массовое число A химического элемента X согласно условным обозначениям, используемым в периодической таблице. Источник: Wikimedia Commons.

Затем в таблице 1 показаны некоторые примеры химических элементов с соответствующими обозначениями и атомными и массовыми числами:

Таблица 1

Элемент	нотация	Атомный номер Z	Массовое число A
водород	1 1 ч	один	один
углерод	12 6 С	6	12
кислород	16 8 O	8	16
Уран	238 92 U	92	238

Атомный номер и порядок элементов в периодической таблице

Периодическая таблица химических элементов допускает последовательное расположение элементов в возрастающем порядке в соответствии со значением их атомного номера.

Известно по крайней мере 118 из них, начиная с водорода и заканчивая элементом 118, который является оганесоном, ранее называвшимся унунокцием, чей химический символ - Og, а его массовое число - 294.

Первые 10 химических элементов с возрастающим порядком атомных номеров гораздо более знакомы. Так, например, у нас есть самые известные:

1. Водород, H
2. Гелий, He
3. Литий, Li
4. Бериллий, Be
5. Бор, B
6. Углерод, C
7. Азот, N
8. Кислород, O
9. Фтор, F
10. Неон, Ne

Рисунок 3. Упрощенная таблица Менделеева, показывающая символы химических элементов и их атомные номера. Источник: Pixabay.

Электронная конфигурация

Атомный номер указывает количество протонов в атомном ядре химического элемента, и каждый протон, как мы уже сказали, имеет положительный элементарный заряд 1602 x 10 ^{-19 Кл} .

Если атом нейтрален, то количество электронов с элементарным отрицательным зарядом -1,602 · 10 ^-19 Кл должно равняться атомному номеру. Итак, зная числовое положение химического элемента в периодической таблице, также известно его количество электронов.

В атоме эти электроны занимают области, называемые орбиталями, которые зависят от энергии и углового момента электрона. В свою очередь, квантуются энергия и угловой момент электронов в атоме. Это означает, что они могут принимать только некоторые дискретные значения.

Теперь орбитали заполняются электронами от более низкой к более высокой энергии, следуя определенным правилам, которые определяют электронную конфигурацию.

Таким образом, количество электронов на самых внешних орбиталях или уровнях атома устанавливает связи, которые он может образовывать с другими атомами с образованием молекул. Это число зависит от электронной конфигурации и атомного номера.

Квантовые числа

Энергия электрона в атоме определяется его главным квантовым числом n, которое может принимать целые значения 1, 2, 3 …

Угловой момент электрона в атоме определяется вторичным квантовым числом l (буква ele), а его значения зависят от n.

Например, для n = 2 вторичное квантовое число принимает значения от 0 до n-1, то есть: 0 и 1. Аналогично, для n = 1, который является самым низким уровнем энергии, вторичное квантовое число l он принимает только значение 0.

Вторичные квантовые числа 0, 1, 2, 3 поочередно обозначаются буквами s, p, d и f. S-орбитали сферические, а p-орбитали дольчатые.

Есть еще два квантовых числа:

• Магнитное квантовое число ml, принимающее значения от -l до + l через ноль.
• Спиновое квантовое число s, которое принимает только значения + ½ и -½ и является характеристикой электрона.

Наконец, существует принцип исключения Паули, согласно которому два электрона не могут иметь все четыре одинаковых квантовых числа. Как следствие этого принципа, орбиталь может иметь не более двух электронов с противоположным спином.

Схема конфигурации электронов

Диаграмма электронной конфигурации используется для определения порядка заполнения электронами от орбиталей с наименьшей энергией до орбиталей с наибольшей энергией, если известен атомный номер химического элемента. На рисунке 4 показана эта диаграмма:

Рисунок 4. Электронная конфигурация. Источник: Wikimedia Commons.

Идея, изложенная в нем, заключается в следующем: первое число указывает на главное квантовое число, затем буква указывает на вторичное квантовое число и, наконец, верхний индекс указывает на максимальное количество электронов, возможное на этой орбитали.

пример

Электронная конфигурация углерода и кремния

Как указано выше, углерод имеет атомный номер 6, что означает, что он имеет 6 электронов, которые распределены следующим образом: 1s2 2s2 2p2 . В свою очередь, кремний имеет атомный номер 14, и его электроны распределяются иначе: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 .

Оба элемента находятся в одном столбце периодической таблицы, потому что, хотя они имеют разные атомные номера, они имеют одинаковую электронную конфигурацию на внешней орбитали.

Ссылки

1. Коннор, Н. Что такое нуклон - Структура атомного ядра - Определение. Получено с: period-table.org.
2. Саммит народов. Атомный номер: что это такое, как он представлен. Получено с: cumbrepuebloscop20.org
3. Lifeder. Что такое химическая периодичность? Получено с: lifeder.com
4. Wikipedia. Электронная конфигурация. Получено с: es.wikipedia.com
5. Wikipedia. Атомный номер. Получено с: es.wikipedia.com