Орбитали — это области вокруг атомного ядра, в которых располагаются электроны. Каждая орбиталь характеризуется своими квантовыми числами, такими как главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Чтобы определить орбитали по таблице Менделеева, необходимо знать базовую информацию о строении атома и расположении элементов в периодической системе.
В таблице Менделеева элементы расположены по возрастанию атомного номера. Каждый элемент имеет свою собственную строку и столбец. Главная строка (горизонтальная) соответствует энергетическому уровню атомного ядра, а вертикальные столбцы представляют орбитали.
Главное квантовое число определяет энергетический уровень атома. Оно обозначается числом и указывается над элементом в таблице Менделеева. Начальное число 1 соответствует первому энергетическому уровню, 2 — второму и т.д. От главного квантового числа зависит максимальное количество электронов на данном энергетическом уровне.
Орбитальное квантовое число определяет форму орбитали. Оно обозначается буквой s, p, d или f и указывается под элементом в таблице Менделеева. Орбитальное квантовое число s соответствует s-орбитали, p — p-орбитали, d — d-орбитали и f — f-орбитали. Из формы орбитали зависит форма области пространства, в которой находятся электроны.
Как найти орбитали таблицы Менделеева?
В таблице Менделеева элементы располагаются по порядку возрастания атомного номера. Для того чтобы определить орбитали, необходимо рассмотреть схему расположения элементов в таблице Менделеева.
Орбитали обозначаются буквами s, p, d и f, которые указывают на тип орбитали: s — осевая сферическая орбиталь, p — главная плоская орбиталь, d — двойная плоская орбиталь, f — сложная орбиталь.
Орбитали s находятся в первом блоке и содержат элементы с атомными номерами от 1 до 2. Например, орбиталь s содержит элементы водород и гелий.
Орбитали p находятся во втором блоке и содержат элементы с атомными номерами от 3 до 18. Например, орбиталь p содержит элементы бор, углерод, кислород и другие.
Орбитали d находятся в третьем блоке и содержат элементы с атомными номерами от 21 до 30, а также от 39 до 48, от 57 до 80 и от 89 до 112.
Орбитали f находятся в четвертом блоке и содержат элементы с атомными номерами от 58 до 71, а также от 90 до 103.
Орбитали d и f используются для обозначения переходных и внутренних элементов таблицы Менделеева. Они расположены в специальных блоках, но при этом соответствующие им элементы также имеют свойства орбиталей d и f.
Определение орбиталей по таблице Менделеева поможет в понимании строения атомов и их химических свойств.
Определение орбитали s
Орбитали s находятся на первом энергетическом уровне атома. Каждая орбиталь s имеет форму сферы и не зависит от ориентации в пространстве.
Определить орбиталь s по таблице Менделеева можно следующим образом:
| Группа | Период | Орбиталь s |
|---|---|---|
| 1 | 1 | Да |
| 2 | 2 | Да |
| 13-18 | 2-7 | Нет |
Таким образом, орбиталь s присутствует на первом и втором энергетических уровнях всех элементов из первой и второй группы. Во всех остальных случаях, орбиталь s отсутствует.
Идентификация орбитали p
Идентификация орбитали p осуществляется с помощью таблицы Менделеева. Общая характеристика орбиталей p в таблице Менделеева – номер группы элемента. Орбитали p присутствуют в элементах групп с номерами от 13 до 18.
| Группа элемента | Орбитали p |
|---|---|
| 13 | p |
| 14 | p |
| 15 | p |
| 16 | p |
| 17 | p |
| 18 | p |
Таким образом, если элемент принадлежит группе с номером от 13 до 18 в таблице Менделеева, это означает, что у него есть орбитали p.
Отличие орбитали d
- Орбиталь d имеет более сложную форму, чем остальные орбитали.
- Орбиталь d может содержать до 10 электронов.
- Орбиталь d относится к пятой энергетической оболочке.
- Орбиталь d представлена пятью подуровнями: dxy, dxz, dyz, dz2 и dx2−y2.
- Орбиталь d встречается в периоде 4 и далее в таблице Менделеева.
- Орбитали d обладают более сложным магнитным поведением и играют важную роль в химии переходных металлов.
Признаки орбитали f
Орбитали f обладают следующими признаками:
| Признаки | Описание |
|---|---|
| Магнитное квантовое число (m) | Орбитали f имеют магнитное квантовое число от -3 до 3. |
| Угловое квантовое число (l) | Значение углового квантового числа для орбиталей f составляет 3. |
| Орбитальное квантовое число (n) | Орбитали f имеют орбитальное квантовое число от 4 и выше. |
| Форма орбитали | Орбитали f имеют сложную трехмерную форму и образуются из комбинации d- и p-орбиталей. |
| Максимальное число электронов | Максимальное количество электронов в орбиталях f составляет 14 электронов (2 электрона на каждую орбиталь). |
При изучении таблицы Менделеева, орбитали f обозначаются буквой «f» и располагаются в периодической системе элементов после орбиталей d.
Как распознать орбитальный блок g
Орбитальный блок g в таблице Менделеева представляет группу элементов, расположенных в периоде 4 и группах с 3 до 12. Он состоит из следующих элементов: скандий (Sc), титан (Ti), ванадий (V), хром (Cr), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Co), никель (Ni), медь (Cu) и цинк (Zn).
Орбитали блока g имеют следующие особенности:
- Они расположены на отдельной горизонтальной строке под основной таблицей элементов.
- Все орбитали блока g имеют квантовое число орбитали l=4, что указывает на форму этих орбиталей (d).
- Они имеют от 3 до 12 электронов на орбитали. Номер группы элемента в блоке g указывает на общее количество электронов на филлировку орбитали d, например, элементы группы 3 имеют 3 электрона, а элементы группы 12 — 12 электронов.
Распознавая орбитальный блок g в таблице Менделеева, вы сможете легко определить элементы, принадлежащие данному блоку, и изучить их основные свойства и химические реакции.
Особенности орбитали блока h
Орбитали блока h имеют следующие характерные особенности:
- Орбитали блока h находятся на самом высоком энергетическом уровне. Они заполняются электронами после заполнения орбиталей блоков s и p.
- Орбитали блока h имеют форму гладких и сложных структур, таких как диски (d-орбитали), двояковыпуклые поверхности (f-орбитали) и главные и побочные ковариационные орбитали (g-орбитали).
- Орбитали блока h могут содержать до 10 электронов.
- Элементы блока h характеризуются химическими свойствами, которые часто отличаются от свойств элементов других блоков.
- Орбитали блока h играют важную роль в образовании химических связей и в химических реакциях. Они обладают специфическими электронными конфигурациями, которые определяют их возможности участвовать в химических реакциях.
Обнаружение орбитали блока i
Для обнаружения орбиталей блока i, можно использовать следующие шаги:
- Выберите элемент из блока i в таблице Менделеева.
- Определите электронную конфигурацию этого элемента.
- Определите, на какую орбиталь или оболочку попадает последний электрон.
Электроны находятся на разных орбиталях, которые обозначаются буквами s, p, d, f и т.д. Последняя заполняемая орбиталь определяет блок элемента в таблице Менделеева.
Например, у элемента медь (Cu) в блоке d последний электрон находится на d-орбитали. Поэтому электронная конфигурация меди — [Ar] 3d10 4s1.
Таким образом, обнаружение орбитали блока i можно сделать, проанализировав электронную конфигурацию элемента в таблице Менделеева и определив последнюю заполняемую орбиталь.