Kemiskolan - gratis kurs och test på nätet


Kemiskolans kurs i
allmän kemi

  1. Startsida
  2. Söksida
  3. Inledning
  4. Atomens historia
  5. Atommassa
  6. Elektron-konfiguration
  7. Radioaktivitet
  8. Kemiska ämnesformler
  9. Kemiska reaktionsformler
  10. Det periodiska systemet
  11. Substansmängd
  12. Lösningar
  13. Gaser
  14. Massa och molmassa
  15. Kemisk bindning
  16. Termokemi, Hess lag
  17. Entalpiberäkningar
  18. Entropi och fri energi
  19. Syror och baser
  20. Kemisk jämvikt
  21. Övningar med facit

Elektronkonfiguration

Atomens storlek bestäms av hur många elektronskal som innehåller elektroner. Den kvantmekaniska atommodellen innehåller egentligen inga skal utan istället liknar man de områden inom vilka det är mest sannolikt att elektronerna finns vid elektronmoln. Den äldre terminologin med skal lever dock kvar i kombination med resultaten av kvantmekaniska beräkningar. Att återge de kvantmekaniska beräkningarna som bara i undantagsfall kan göras exakta faller långt utanför ramen för denna framställning. Istället inriktar vi oss på att presentera resultaten i en form som är så enkel som möjligt. Följande punkter kan listas:

Sammanfattning av Bohrs atommodell och modern atomteori:

  • elektronskalen, som kan liknas vid skalen på en lök, numreras inifrån atomkärnan och utåt 1, 2, 3, 4 o s v eller ges bokstavsbeteckningarna K, L, M, N osv

  • varje elektronskal innehåller lika många energinivåer som skalets nummer. I L-skalet finns således två energinivåer, i M-skalet tre o s v. Elektronerna i de olika energinivåerna är olika starkt bundna i atomen. Starkast bundna är elektronerna i de lägsta energinivåerna. Se figur.

    Energinivåer i atomen. Lägg märke till att den lägsta energinivån i N-skalet ligger lägre än den högsta energinivån i M-skalet. Därför fylls N-skalets lägsta energinivå med 2 elektroner innan M-skalet fylls helt.

  • i den första energinivån inom varje skal får det plats 2 elektroner och sedan ryms ytterligare 4 i varje tillkommande energinivå inom varje skal. Vi får talserien 2, 6, 10, 14 (2 + 4 = 6, 6 + 4 = 10, 10 + 4 = 14).

    Vi kan sammanfatta i följande tabell


  • energinivåerna är alltid helt fyllda nerifrån och uppåt då atomen är i grundtillståndet. Om det finns några luckor fylls dessa omedelbart av elektroner från högre energinivåer, annars är atomen exciterad.

  • den högsta energinivån innehåller valenselektroner som ger ämnet dess kemiska egenskaper och dess färg (vid återgång från exciterat tillstånd till grundtillstånd).

  • Ädelgaserna som är reaktionströga har fullt yttre skal eller åtta elektroner i yttre skalet en så kallad oktett. Denna elektronkonfiguration kallas ädelgasstruktur.

  • Atomradien ökar med antalet skal som innehåller elektroner.


Exempel 1. Rita en enkel figur med antalet elektroner i varje skal utsatta för grundämnet kalcium i dess grundtillstånd.

Lösning

Elektronstrukturen i Ca med atomnummer 20 och därför enligt definition 20 protoner och följaktligen 20 elektroner blir

K- skalet: 2 elektroner

L- skalet: 8 elektroner

M- skalet: 8 elektroner (det ryms ytterligare 10 elektroner här men de fylls på först sedan 2 elektroner fyllts på i N - skalet).

N- skalet: 2 elektroner

Summa 20 elektroner varav 2 valenselektroner

Bildpå kalciumatom med antalet elektroner utsatta

En jon är en atom som avgivit en eller flera elektroner så att en positiv partikel bildats. Joner kan också vara negativt laddade. Då har atomen tagit upp en eller flera elektroner. Jonens laddning anges med arabisk siffra följd av ett plus- eller ett minustecken.

Ofta utelämnas masstal och atomnummer. Vi får t ex Na+eller Ca2+eller O2-eller Cl-. Jonen Ca2+ har bildats genom att de två elektroner som finns i den högsta energinivån och därför är svagast bundna har avgivits. I kalcium är det de två elektronerna i N-skalet. De kan ha tagits upp av en syreatom som då bildat jonen O2- som kallas oxidjon.

Kemiskolan sponsras genom annonsering.

banner

Denna sida finns på KemiskolanChemistry for Free (www.chem4free.info)


Ansvarig för Kemiskolan är Christer Svensson.
Fler publikationer av samme författare finns på Chemistry for Free