Susunan elektron atom

Halaman ini meliputi satu standard kandungan Tingkatan 4 sahaja: susunan elektron atom. Ia jambatan antara struktur atom dengan Jadual Berkala dan ikatan, kerana cara elektron disusun menentukan cara sesuatu unsur berkelakuan. Kuasai peraturan pengisian di sini dan anda akan membaca kumpulan dan kereaktifan terus daripada susunan elektron untuk baki Kimia SPM.

Cara elektron mengisi petala

Elektron bergerak mengelilingi nukleus dalam petala (aras tenaga). Ia mengisi petala paling hampir dengan nukleus dahulu, kerana ia mempunyai tenaga paling rendah, dan hanya memulakan petala baharu apabila petala dalam sudah penuh. Bagi 20 unsur pertama, bilangan maksimum elektron yang boleh dimuatkan oleh setiap petala ialah:

• Petala pertama (paling hampir dengan nukleus): maksimum 2 elektron.
• Petala kedua: maksimum 8 elektron.
• Petala ketiga: maksimum 8 elektron (bagi 20 unsur pertama).

Susunan elektron (konfigurasi elektron) ditulis sebagai bilangan elektron dalam setiap petala, bermula dari yang paling dalam, dipisahkan oleh titik atau koma. Contohnya, atom dengan 11 elektron mempunyai susunan 2.8.1: dua dalam petala pertama, lapan dalam petala kedua, dan satu yang berbaki dalam petala ketiga.

Elektron valens dan apa yang diberitahunya

Elektron dalam petala terluar dipanggil elektron valens. Ia elektron paling penting dalam kimia kerana ia yang terlibat dalam ikatan, jadi ia menentukan sifat kimia unsur dan kereaktifannya. Dua peraturan pantas menghubungkan susunan elektron dengan Jadual Berkala:

• Bilangan petala yang diisi memberitahu anda kala (baris) unsur itu berada.
• Bilangan elektron valens memberitahu anda kumpulan unsur itu berada.

Idea utama. Unsur dengan bilangan elektron valens yang sama berada dalam kumpulan yang sama dan mempunyai sifat kimia yang serupa. Inilah sebabnya logam Kumpulan 1 semuanya bertindak balas dengan cara yang serupa, dan gas adi Kumpulan 18 semuanya tidak reaktif, petala terluarnya penuh dan stabil.

Contoh penyelesaian

Soalan. Satu atom mempunyai nombor proton 17. Tulis susunan elektronnya, nyatakan bilangan elektron valens, dan nyatakan kumpulan serta kala unsur itu.

Langkah 1, Cari bilangan elektron. Dalam atom neutral, bilangan elektron = nombor proton = 17 elektron.

Langkah 2, Isi petala mengikut urutan. Letak 2 dalam petala pertama (15 berbaki), 8 dalam petala kedua (7 berbaki), kemudian 7 dalam petala ketiga. Susunan elektron ialah 2.8.7.

Langkah 3, Baca elektron valens. Petala terluar (ketiga) mengandungi 7 elektron valens.

Langkah 4, Nyatakan kumpulan dan kala. Bilangan elektron valens = 7, jadi unsur itu berada dalam Kumpulan 17. Bilangan petala yang diisi = 3, jadi ia berada dalam Kala 3. (Unsur ini ialah klorin.)

Jawapan. Susunan elektron 2.8.7; 7 elektron valens; Kumpulan 17, Kala 3.

Soalan latihan

Soalan. Satu atom mempunyai nombor proton 20. (a) Tulis susunan elektronnya. (b) Nyatakan bilangan elektron valens. (c) Nyatakan kumpulan dan kala unsur itu.

Jawapan. (a) 20 elektron diisi sebagai 2 (petala pertama), 8 (petala kedua), 8 (petala ketiga), 2 (petala keempat), memberi susunan elektron 2.8.8.2. (b) Petala terluar mempunyai 2 elektron valens. (c) Dua elektron valens bermakna Kumpulan 2, dan empat petala yang diisi bermakna Kala 4. (Unsur ini ialah kalsium.)

Petua peperiksaan

Isi petala dengan tegas mengikut urutan 2, kemudian 8, kemudian 8, dan jangan sekali-kali meletakkan lebih daripada maksimum dalam mana-mana petala, kesilapan paling lazim ialah menulis sesuatu seperti 2.9 atau 2.8.9 dengan mengisi petala secara berlebihan. Baca kumpulan terus daripada bilangan elektron valens dan kala daripada bilangan petala; jika kumpulan atau kala anda tidak sepadan dengan unsur sebenar, kira semula pengisian anda. Ingat bahawa atom diperihalkan sebagai stabil apabila petala terluarnya penuh (2 bagi petala pertama, 8 bagi yang lain), ini idea “oktet stabil” yang menerangkan mengapa gas adi tidak reaktif dan mendorong ikatan yang akan anda pelajari seterusnya.

Membina 20 unsur pertama

Berbaloi untuk berlatih susunan 20 unsur pertama mengikut urutan, kerana ia mengikut corak mudah yang berulang. Hidrogen (1 elektron) hanyalah 1; helium (2) ialah 2 dan mempunyai petala pertama yang penuh. Dari litium (2.1) ke neon (2.8), petala kedua diisi satu elektron pada satu masa, dan neon mempunyai petala kedua yang penuh. Dari natrium (2.8.1) ke argon (2.8.8), petala ketiga diisi dengan cara yang sama. Kemudian kalium (2.8.8.1) dan kalsium (2.8.8.2) memulakan petala keempat. Perhatikan bagaimana corak elektron valens berulang, litium, natrium dan kalium semuanya berakhir dengan 1 elektron valens, iaitu tepat sebabnya ia berkongsi sifat kimia yang serupa dan berada dalam kumpulan yang sama. Menulis senarai ini sekali, mengikut urutan, mengukuhkan kedua-dua peraturan pengisian dan corak kumpulan dalam ingatan anda.

Mengapa petala luar penuh bermakna kestabilan

Atom stabil secara kimia apabila petala terluarnya penuh, duplet (2 elektron) bagi petala pertama, atau oktet (8 elektron) bagi petala selepasnya. Gas adi sudah mempunyai petala luar yang penuh, itulah sebabnya ia tidak reaktif. Setiap atom lain cenderung memperoleh, kehilangan atau berkongsi elektron untuk mencapai susunan petala penuh yang sama, dan dorongan ke arah duplet atau oktet yang stabil inilah sebabnya ikatan kimia terbentuk. Memahami ini sekarang bermakna ikatan ion dan kovalen dalam bab seterusnya akan terus masuk akal, bukan terasa seperti peraturan baharu yang tidak berkaitan.

Kedudukan dalam bab

Standard ini menutup bab Jirim dan Struktur Atom dan membawa terus ke bab Jadual Berkala dan Ikatan Kimia, tempat elektron valens melakukan kerja sebenar. Ulang kaji ia dengan nota ulang kaji dan latih peraturan pengisian dengan contoh penyelesaian. Dalam kelas 1-ke-1 Kimia SPM dalam talian kami, diajar dalam bahasa Inggeris, dari RM50/jam, guru kami memastikan anda mengisi petala mengikut urutan yang betul setiap kali dan boleh menamakan kumpulan serta kala daripada susunan elektron dengan serta-merta, kerana kemahiran ini mendasari hampir segala dalam dua bab seterusnya.

Ringkasan pantas

• Elektron mengisi petala paling dalam dahulu; maksimum ialah 2, 8, 8 bagi 20 unsur pertama.
• Tulis susunan elektron sebagai nombor yang dipisahkan oleh titik, contohnya 2.8.1.
• Elektron valens berada dalam petala terluar dan menentukan sifat kimia.
• Bilangan petala = kala; bilangan elektron valens = kumpulan.