Chemia18

Annli/u kolejności wypc11ii;ini;i powłok eleklitMii.wwh wskazuje na interesujące zjawisko, po raz pierwszy pojawiające \n w .domie chromu. Konfiguracja elektronowa wanadu:

₂₃V: Ir 2s²2p⁽⁾ 3s²3p⁶ As¹ 3d'

sugeruje, żc następujący po nim w układzie okresowym chrom będzie miał konfigurację:

₂₄Cr: Is²2r2;/3r3/4r 3d⁴

Okazuje się, że tak nie jest. Konfiguracja chromu przedstawia się na stępuj ąco:

₂₄Cr: lr 2r2/;⁶ 3s²3p⁽' 4s^J 3cl⁵

Dzieje się tak, ponieważ w wypadku chromu korzystniejsze energetycznie jest wypełnienie elektronami orbitali 3d, kosztem elektronu 4.v. Orbitale d zyskują wtedy maksymalną liczbę elektronów niesparowa nych i dużą symetrię przestrzenną. Zjawisko takie, polegające na pewnej nieregularności w wypełnianiu powłok elektronowych, nazywamy promocją. Pojawia się ona wtedy, gdy różnica energii między wypełnianymi poziomami jest niewielka, a zyski energetyczne wynikające na przykład z większej symetrii orbitali są duże. Promocja występuje przede wszysl kim u pierwiastków grup pobocznych.

Najbardziej zewnętrzne podpowłoki elektronowe atomu nazywa się często powłoką walencyjną. Powłokę walencyjną tworzą podpowłoki o zbliżonej energii, zazwyczaj są to orbitale 5,5 ip lub s i d.

Elektrony położone na powłoce walencyjnej nazywamy elektronami walencyjnymi. Dla atomu azotu o konfiguracji elektronowej

₇N: lr 2r2/r'

elektronami walencyjnymi są elektrony powłoki drugiej. Z zapisu klat kowego powłoki walencyjnej:

t rt t

2 p

m

2.9

można odczytać liczbę par elektronowych (tzw. sparowanych elektro nów) i liczbę pojedynczych elektronów.

Dla pierwiastków grup pobocznych, jak widać na rycinie 4.19 na poprzedniej stronie, położone najbardziej na zewnątrz i zbliżone do siebie energetycznie są orbitale ns i (n - 1) d, czyli orbital s położony na zewnątrz atomu i dopełniany elektronami orbital d z powłoki o numer niższej.

Przykład 6

Napis/ konfiguracje elektronowe atomów i podkreśl powlokę walencyjną: a) sodu, li) arsenu, e) manganu.

Uo/wii}/unia

i) Koni igm acja ciekli oiiou ,i ni In

,,Na: I v A ’ lp" 3.v¹

i ) Konfiguracja elektronowa arsenu:

33As: ls² Zs²2p^h 3s²3p⁶ 4v‘ 3d^w 4r4/;³

■ i Konfiguracja elektronowa manganu:

₂₅Mn: ls² Zr2//’ 3.r3//’ 4v² 3aP

()pisując konfigurację elektronów walencyjnych atomu, posługujemy bardzo często tak zwanym wzorem Lewisa, inaczej nazwanym • i Idronowym wzorem strukturalnym. Pary elektronowe we wzorze Le-,i zaznaczamy kreskami, a pojedyncze elektrony kropkami. Wobec te-konfigurację elektronową powłoki walencyjnej atomu azotu można pisać jako 2$²2p\ a wzór Lewisa wygląda następująco:

•Ń*

Pr/ykład 7

pisz konfigurację elektronową atomu, podkreśl powlokę walencyjną i i pisz elektrony walencyjne w postaci wzoru Lewisa dla atomów: n) glinu, lo fluoru.

I i związania

i Konfiguracja elektronowa glinu ma postać:

₁₃Al: ls² 2s²2p⁶ 3s²3p¹

Powłoką walencyjną jest więc powloką 3s²3p\ Z zapisu klatkowego powłoki walencyjnej:

OH

3.v

wynika następujący wzór Lewisa:

I Al-

i i Konfiguracja elektronowa fluoru ma postać:

₉F: ls² 2r2/L

Powloką walencyjną jest zatem powłoka 2s^z2p\ Z zapisu klatkowego powłoki walencyjnej:    ,_, ___

DU ittuti 11

2 ,v    2 p

wynika naslypii|.n s w/oi I ewisa:

IF-

i u