Визначення кількості електронів в атомі
Кількість електронів в атомі визначається порядковим номером елемента в періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва. Порядковий номер вказує кількість протонів в ядрі атома, яка зазвичай дорівнює кількості електронів на електронних орбіталях. Отже, кількість електронів в атомі визначається як:
Кількість електронів = Порядковий номер елемента
Наприклад, водень має порядковий номер 1, що означає, що в його атомі один протон і один електрон. Гелій має порядковий номер 2, що вказує на наявність двох протонів і двох електронів в його атомі. У кисню порядковий номер 8, що означає, що в його атомі вісім протонів і вісім електронів.
Однак, є випадки, коли кількість електронів в атомі може відрізнятися від порядкового номера елемента. Це стосується іонів, які утворюються внаслідок втрати або отримання електронів.
* Аніони: Іони, що утворюються внаслідок прийняття одного або кількох електронів, мають більше електронів, ніж протонів. Наприклад, хлорид-іон (Cl-) має 17 протонів і 18 електронів.
* Катіони: Іони, що утворюються внаслідок втрати одного або кількох електронів, мають менше електронів, ніж протонів. Наприклад, натрій-іон (Na+) має 11 протонів і 10 електронів.
Кількість електронів в атомі є вирішальним фактором для його хімічної поведінки. Електрони займають енергетичні рівні навколо ядра, утворюючи електронну оболонку. Розподіл електронів на цих рівнях визначає реакційну здатність і хімічні властивості елемента. Елементи з однаковою кількістю електронів на зовнішньому енергетичному рівні мають схожі хімічні властивості, утворюючи періодичні ряди в періодичній системі.
Запитання та відповіді: кількість електронів в атомі
1. Як визначити кількість електронів у нейтральному атомі?
Щоб визначити кількість електронів у нейтральному атомі, потрібно знати його атомний номер. Атомний номер дорівнює кількості протонів в ядрі атома, яка збігається з кількістю електронів у його електронних оболонках. Наприклад, у гелію атомний номер 2, що означає, що він має 2 електрони.
2. Як визначити кількість електронів у іоні?
Для визначення кількості електронів у іоні потрібно врахувати його заряд. Іони утворюються, коли атоми втрачають або набувають електрони, що призводить до зміни загального заряду атома. Наприклад, якщо атом натрію (атомний номер 11) втрачає один електрон, він перетворюється на позитивний іон натрію з зарядом +1 і кількістю електронів 10.
3. Який метод застосовується для визначення кількості валентних електронів?
Валентні електрони – це електрони на найдальшій від ядра оболонці атома, які беруть участь у хімічних реакціях. Для визначення кількості валентних електронів потрібно знати номер групи елемента в періодичній таблиці. Валентні електрони розташовуються в s- та p-орбіталях і їх кількість збігається з номером групи. Наприклад, кисень належить до 16-ї групи, що вказує на те, що він має 6 валентних електронів.
4. Чи можна визначити кількість електронів за допомогою таблиці Менделєєва?
Таблиця Менделєєва може бути корисна для приблизного визначення кількості електронів у атомі. Кожен рядок таблиці відповідає енергетичному рівню електронів, а кожен стовпець – певному типу орбіталі. Кількість електронів може бути визначена шляхом підрахунку клітинок в рядках і стовпцях, що відповідають номеру періоду і номеру групи відповідно. Однак цей метод неточний для елементів з незавершеними оболонками.
5. Як експериментально визначити кількість електронів у речовині?
Експериментально кількість електронів у речовині можна визначити за допомогою спектроскопії. Коли атом поглинає або випромінює енергію, електрони переходять між енергетичними рівнями, створюючи лінії у спектрі. Вивчаючи цей спектр, можна визначити кількість електронів на кожному рівні і розрахувати загальну кількість електронів у атомі.