Apa yang terjadi pada atom unsur selama reaksi kimia? Apa saja sifat-sifat unsur? Satu jawaban dapat diberikan untuk kedua pertanyaan ini: alasannya terletak pada struktur tingkat energi eksternal atom. Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan struktur elektronik atom logam dan non-logam dan mencari tahu hubungan antara struktur tingkat luar dan sifat-sifat unsur.
Sifat khusus elektron
Ketika reaksi kimia terjadi antara molekul dua atau lebih reagen, perubahan terjadi pada struktur kulit elektron atom, sedangkan inti atom tetap tidak berubah. Pertama, mari kita berkenalan dengan karakteristik elektron yang terletak pada tingkat atom yang paling jauh dari nukleus. Partikel bermuatan negatif tersusun berlapis-lapis pada jarak tertentu dari inti dan satu sama lain. Ruang di sekitar nukleus tempat elektron paling mungkin ditemukandisebut orbital elektron. Sekitar 90% dari awan elektron bermuatan negatif terkondensasi di dalamnya. Elektron itu sendiri dalam atom menunjukkan sifat dualitas, ia dapat secara bersamaan berperilaku baik sebagai partikel maupun sebagai gelombang.
Aturan pengisian kulit elektron atom
Jumlah tingkat energi tempat partikel berada sama dengan jumlah periode tempat unsur tersebut berada. Apa yang ditunjukkan oleh komposisi elektronik? Ternyata jumlah elektron di tingkat energi terluar untuk elemen s dan p dari subgrup utama periode kecil dan besar sesuai dengan nomor grup. Misalnya, atom litium dari kelompok pertama, yang memiliki dua lapisan, memiliki satu elektron di kulit terluar. Atom belerang mengandung enam elektron pada tingkat energi terakhir, karena elemen tersebut terletak di subkelompok utama dari kelompok keenam, dll. Jika kita berbicara tentang elemen d, maka ada aturan berikut untuk mereka: jumlah partikel negatif eksternal adalah 1 (untuk kromium dan tembaga) atau 2. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika muatan inti atom meningkat, sublevel d internal pertama diisi dan tingkat energi eksternal tetap tidak berubah.
Mengapa sifat-sifat unsur periode kecil berubah?
Dalam sistem periodik, periode 1, 2, 3 dan 7 dianggap kecil. Perubahan halus dalam sifat-sifat unsur ketika muatan inti meningkat, mulai dari logam aktif dan berakhir dengan gas inert, dijelaskan oleh peningkatan bertahap dalam jumlah elektron di tingkat eksternal. Unsur pertama dalam periode tersebut adalah mereka yang atomnya hanya memiliki satu ataudua elektron yang dapat dengan mudah melepaskan diri dari inti. Dalam hal ini, ion logam bermuatan positif terbentuk.
Elemen amfoter, seperti aluminium atau seng, mengisi tingkat energi luarnya dengan sejumlah kecil elektron (1 untuk seng, 3 untuk aluminium). Tergantung pada kondisi reaksi kimia, mereka dapat menunjukkan sifat-sifat logam dan non-logam. Unsur-unsur non-logam periode kecil mengandung 4 hingga 7 partikel negatif pada kulit terluar atomnya dan melengkapinya menjadi oktet, menarik elektron dari atom lain. Misalnya, non-logam dengan indeks elektronegativitas tertinggi - fluor, memiliki 7 elektron pada lapisan terakhir dan selalu mengambil satu elektron tidak hanya dari logam, tetapi juga dari elemen non-logam aktif: oksigen, klorin, nitrogen. Periode kecil berakhir, serta periode besar, dengan gas inert, yang molekul monoatomiknya memiliki tingkat energi terluar yang menyelesaikan hingga 8 elektron.
Fitur struktur atom periode besar
Baris genap 4, 5, dan 6 periode terdiri dari unsur-unsur yang kulit terluarnya hanya dapat menampung satu atau dua elektron. Seperti yang kami katakan sebelumnya, mereka mengisi sublevel d atau f dari lapisan kedua dari belakang dengan elektron. Biasanya ini adalah logam khas. Sifat fisik dan kimianya berubah sangat lambat. Baris ganjil mengandung unsur-unsur tersebut, di mana tingkat energi eksternal diisi dengan elektron sesuai dengan skema berikut: logam - elemen amfoter - non-logam - gas inert. Kami telah mengamati manifestasinya di semua periode kecil. Misalnya, dalam rangkaian 4 periode ganjil, tembaga adalah logam, seng adalah amfoteren, kemudian dari galium menjadi bromin, sifat non-logam ditingkatkan. Periode berakhir dengan kripton, atom-atomnya memiliki kulit elektron yang lengkap.
Bagaimana menjelaskan pembagian unsur ke dalam kelompok?
Setiap grup - dan ada delapan di antaranya dalam bentuk tabel pendek, juga dibagi menjadi subkelompok, yang disebut utama dan sekunder. Klasifikasi ini mencerminkan posisi elektron yang berbeda pada tingkat energi eksternal atom unsur. Ternyata unsur-unsur subkelompok utama, misalnya, litium, natrium, kalium, rubidium, dan sesium, elektron terakhir terletak di sublevel s. Unsur-unsur golongan 7 dari subkelompok utama (halogen) mengisi sublevel-pnya dengan partikel negatif.
Untuk perwakilan subkelompok sekunder, seperti kromium, molibdenum, tungsten, pengisian sublevel d dengan elektron akan menjadi tipikal. Dan untuk unsur-unsur yang termasuk dalam famili lantanida dan aktinida, akumulasi muatan negatif terjadi pada sublevel f dari tingkat energi kedua dari belakang. Selain itu, nomor golongan, biasanya, bertepatan dengan jumlah elektron yang mampu membentuk ikatan kimia.
Dalam artikel kami, kami menemukan struktur tingkat energi eksternal atom dari unsur kimia, dan menentukan perannya dalam interaksi antaratom.
