Электронная конфигурация атомов и ионов

Электронные формулы химических элементов

Здесь приводится таблица-подсказка для некоторых химических элементов.

Теперь, руководствуясь данными таблицы, разберем электронные записи элементов на примере «аргона» (Ar).

В таблице Менделеева его номер восемнадцать. Руководствуясь описанным выше, высчитываем количество частиц (всего их 18).

Ещё до построения электронно-графической формулы Аргона, вспомним, как формируются орбитали и строятся ячейки:

Начинаем распределять электроны Ar:

1. a) поскольку аргон находится в третьем периоде, то у него три подуровня. Смотрим в учебник химии и находим, что это p-элемент,
2. b) запишем формулу: 1 s, 2 s, 2 p, 3 s, 3 p,
3. c) теперь рисуем орбитальные ячейки и заполняем их.

Графическое изображение формулы аргона

Важно знать: непарные заряды во внешних орбиталях, называемые валентными зарядами, отвечают за большинство химических и физических проявлений элементов.

Разновидности железа

Электронное строение атома железа, схема которого была рассмотрена выше, объясняет его химические характеристики. В технически чистом металле, являющемся низкоуглеродистой сталью, основным компонентом является железо. В качестве примесей выявлено около 0,04 процента углерода, также присутствуют фосфор, азот, сера.

Химически чистое железо по своим внешним параметрам аналогично платине. Оно обладает повышенной стойкостью к процессам коррозии, устойчиво к действию кислот. При малейшем введении примесей в чистый металл его уникальные характеристики исчезают.

Распределение электронных зарядов по уровням

Как уже говорилось выше, молекула любого элемента периодической таблицы – это своеобразный микрокосмос, где в разные стороны (спины) двигаются заряженные частицы (лептон). По-английски spin означает «вращение». Их полуцелые «спины» были описаны Вольфгангом Паули в 1925 году.

Всего принципов построения графических распределительных схем существует три:

1. Принцип ограничений, который сформирован швейцарским физиком В. Паули. На одном электронном уровне ядра может быть два лептона с разным направлением вращения (если один вращается против часов стрелки, то другой по часовой). Опыты в адронном коллайдере доказали этот факт.
2. Второй строительный принцип говорит, что лептоны стремятся занять уровни по мере возрастания энергетического запаса.
3. Третий гласит, что любой электрон «любит» только себя и плохо переносит «соседей» по орбитали. Иными словами, сначала электроны занимают свободные клетки (в графическом исполнении формулы), а уже по второму кругу занимают свободные места.

Теперь рассмотрим состав «квартир» для лептонов. В зависимости от уровня и энергии, орбитальные места можно разделить на четыре формы:

1. Эс (s) имеет форму круга и способен на одном уровне вместить только два заряда ядра.
2. Пи (p) готов предоставить три «места» для шести лептонов.
3. Де (d) предоставляет пять «мест» – 10 заряженных частиц.
4.  Эф (f) самый щедрый на «места», их число равно семи – соответственно 14 парных частиц.

Положение в ПС

Железо является д-элементом 8 группы (побочной подгруппы). Имеет 26 порядковый номер, относительную атомную массу – 56, в его атоме содержится 26 протонов, 26 электронов, а также 30 нейтронов. Данный металл имеет среднюю химическую активность, проявляет восстановительные свойства. Характерные степени окисления: +2, +3.

Нахождение в природе

Железо является одним из наиболее распространенных в природе химических элементов. В земной коре его процентное содержание составляет около 5,1%. В большем количестве в недрах нашей планеты присутствует только три элемента: кремний, алюминий, кислород.

Железные руды встречаются в разных регионах Земли. Алхимиками были обнаружены соединения данного металла в почвах. При производстве железа выбирают руды, в которых его содержание превышает 30 процентов.

В магнитном железняке содержится около семидесяти двух процентов металла. Основные месторождения магнетита располагаются в Курской магнитной аномалии, а также на Южном Урале. В кровавике процентное количество железа достигает 65 процентов. Гематит был обнаружен в Криворожском районе.