Elektronová konfigurace atomů
Elektronová konfigurace atomů (7/9) · 7:06

Elektronová konfigurace prvků v d-bloku Jak zjistíme elektronovou konfiguraci prvků v d-bloku?

Navazuje na Atomy a prvky.
V tomto videu se chci zabývat elektronovou konfigurací prvků, jejichž elektron s největší energií není v podslupce s ani p, ale v podslupce d. Abychom si to mohli vysvětlit na periodické tabulce, trošku ji k tomu účelu přestavím. Vezmu hélium, které máme logicky tady vpravo nahoře, protože je to vzácný plyn a je stejně jako ostatní vzácné plyny netečné, má podobné vlastnosti. Ale z pohledu elektronové konfigurace elektron hélia s největší energií je v podslupce s, jeho elektronová konfugurace je 1s2. Proto ho přemístím sem, a tak nám vznikne takový s-blok. Takže ho vyjmu a vložím sem. Co si představuji pod pojmem s-blok? Znamená to, že tyto prvky, ovšem kromě pár výjimek, ale obecně se dá říct, že každý prvek v tomto bloku má svůj elektron s největší energií v podslupce s. Tomuhle tedy budeme říkat s-blok. Třeba u draslíku bude elektron s největší energií v podslupce 4s, zatímco elektron s největší energií u vodíku bude samozřejmě v podslupce 1s. Pokaždé to bude podslupka s. Teď si můžeme rozdělit zbytek periodické tabulky do dalších bloků. Tady máme p-blok. Princip je stejný. Obecně platí, že elektron s největší energií v elektronové konfiguraci těchto prvků se nachází v podslupce p. Takže tohle je p-blok. A vy už možná tušíte, že tady uprostřed máme d-blok. V dalším videu budeme mluvit o f-bloku. Ten je znázorněný tady, ale správně patří sem, ale aby se sem vešel, musí se odsunout bloky d a p. To si ale ukážeme v dalším videu. Nás teď zajímá d-blok. K čemu je nám tohle rozdělení? Můžeme teď totiž snadno říci, že prvek v d-bloku má elektron s nejvyšší energií, i když i tady jsou výjimky, ale obecně platí, že jejich elektrony s nejvyšší energií se nachází v podslupce d. Například: vezměme si třeba železo, jeho elektron s největší energií je v podslupce d. V podslupce d ale narazíme na zajímavou věc. U podslupek s a p, třeba u kyslíku, si prostě řeknete: kyslík je v p-bloku, takže jeho elektron s největší energií je v podslupce p. Když se navíc podíváte na jeho periodické číslo, rovnou víte, že je to podslupka 2p. A hned známe jeho konfiguraci, to bude 1s2 2s2, a pak 1, 2, 3, 4 - takže 2p4. Můžeme si to tu klidně napsat, zopakujeme si to a pak porovnáme. Takže kyslík: to máme 1s2, zaplníme podslupku, pak je to 2s2, máme zaplněnou podslupku s v druhé periodě, a teď to budou 1, 2, 3, 4 elektrony v podslupce 2p. Jak jsem přišel na 2p? Protože jsem v druhé periodě. 2p. Druhá perioda je vlastně 2. řádka v periodické tabulce. Takže 2p4. 1s2, 2s2, 1, 2, 3, 4. Teď vás to ovšem může svádět k tomu, že když děláte elektronovou konfiguraci třeba železa, zaplníte všechny orbitaly až po 4s2, a pak vás to svádí napsat 4d1, 4d2, 4d3 a tak dále. Ale u podslupky d musíte zpětně zaplnit třetí slupku. Proto je třeba mít napaměti, že když zjišťujete, do které podslupky patří třeba železo, musíte se podívat, že železo je ve čtvrté periodě, ale protože se jedná o podslupku d, bude to ve skutečnosti číslo periody mínus 1. Elektron se největší energií tedy nebude v podslupce 4d, ale v podslupce 3d. Názorně si to předvedeme a vypíšeme si celou elektronovou konfiguraci. Takže si sem dáme železo a jdeme na to: 1s2 2s2 Teď si zaplníme p-blok a dostaneme konfiguraci neonu. 1, 2, 3, 4, 5, 6 elektronů v p-bloku. 2p6 a dostáváme se do třetí slupky. Opět tu máme 3s2. 3s2 A teď zaplníme podslupku p v třetí slupce. To máme 3p6 a jsme na konfiguraci pro argon. 3p6 Dostáváme se k 4s2. 4s2 A teď nebudeme zaplňovat podslupku 4d, ale podslupku 3d. U podslupky d je to vždy číslo periody mínus 1. Jsme ve 4. periodě, takže to bude o jednu méně. Obecně můžeme říci, že tohle jsou 3d1, 3d2, 3d3, 3d4, 3d5 3d6. A máme celou elektronovou konfiguraci. Dostali jsme se do podslupky d. Zajímavé na tom je, že elektrony nejvzdálenější od jádra jsou ve čtvrté periodě. To jsou tyhle. Ale elektrony s největší energií jsou tady v 3d6, i když jsou blíže k jádru. Když si vzpomenete na 3D modely orbitalů, které jsem vám ukazoval, jsou to vlastně pravděpodobnostní rozložení elektronů v závislosti na jejich energetickém stavu. Takže můžeme říci, že tyto elektrony s velkou energií vyplňují takovou mezeru v tomto trojrozměrném pravděpodobnostním rozložení uvnitř třetí slupky. Nejvzdálenější elektrony jsou tedy v podslupce 4s, ale dá se říct, že elektrony s největší energií jsou v podslupce 3d.
video