อลูมิเนียมในระบบธาตุ โครงสร้างของอะตอมโลหะของกลุ่มที่ทำการศึกษา โครงสร้างของอะตอมและโครงผลึก

บาง ข้อสอบเข้าวิทยาลัยไม่รับคำตอบสำหรับคำถามที่มีอิเล็กตรอนแสดงต่างกัน ไฮโดรเจนและคลอรีนเป็นสารโมโนวาเลนท์ ออกซิเจนและกำมะถันเป็นสองส่วน ไนโตรเจนเป็นไตรวาเลนท์และคาร์บอนเป็นเตตระวาเลนต์ ในบรรดาอะตอมของออกซิเจนมีพันธะโควาเลนต์ประเภทคู่ซึ่งเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอนทั่วไปสองคู่

พันธะโควาเลนต์แบบสามชนิด แทนคู่อิเล็กตรอน 3 คู่ ใช้ร่วมกันระหว่างอะตอมไนโตรเจน ทั้งออกซิเจนและกำมะถันที่เหมาะสมมีความเสถียร แต่อะตอมออกซิเจนที่เหลือต้องการอิเล็กตรอนสองตัว บันทึก. พันธะโควาเลนต์แบบกำเนิดเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนคู่หนึ่ง "ถูกทิ้งไว้" หลังจากที่อะตอมสร้างพันธะอย่างง่ายกับอะตอมแรกและอะตอมอื่นๆ ที่ต้องการคู่อิเล็กตรอน

หาอะตอมกลาง. เขียนออกซิเจนรอบอะตอมกลาง อะตอมกลางเป็นคาร์บอน เรามีออกซิเจน 3 อะตอม เขียนรอบๆ คาร์บอน โปรดทราบว่าเรากำลังพยายามวางอะตอมออกซิเจนอย่างสมมาตร เริ่มสร้างพันธะไฮโดรเจนกับออกซิเจนจากภายนอก อะตอมกลางคือกำมะถัน เรามีออกซิเจน 4 อะตอมเพื่อกำจัดกำมะถัน

อย่างไรก็ตาม กรดแก่บางชนิด เช่น ในตัวกลางที่เป็นน้ำ จะเกิดการแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งทำให้สารละลายนำไฟฟ้าได้ เป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่าง: พันธะโลหะ ไม่เหมือนไอออนิกและโควาเลนต์ ไม่มีตัวแทนทางอิเล็กทรอนิกส์ และการแสดงโครงสร้างขึ้นอยู่กับความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับคุณสมบัติของผลึก โดยทั่วไปแล้ว โลหะจะถูกแสดงด้วยสัญลักษณ์โดยไม่ระบุจำนวนอะตอมที่เกี่ยวข้อง ซึ่งมีขนาดใหญ่มากและไม่ได้กำหนดไว้

อะตอมจะเกาะติดกันและสร้างโมเลกุล สารประกอบต่าง ๆ เหล่านี้ก่อให้เกิดสารประกอบทางเคมี ความทรงจำ. โปรตอน ในกรณีส่วนใหญ่ จำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอนในอะตอมจะเท่ากัน ทำให้ประจุของอะตอมเป็นกลาง จุดประสงค์ในนิวเคลียสคือเพื่อให้โปรตอนอยู่ด้วยกัน

เนื่องจากโปรตอนทั้งหมดมีประจุเท่ากันและผลักกันตามธรรมชาติ นิวตรอนจึงทำหน้าที่เป็น "กาว" เพื่อให้โปรตอนยึดติดกับนิวเคลียสอย่างแน่นหนา จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสกำหนดพฤติกรรมของอะตอม ตัวอย่างเช่น หากคุณรวมโปรตอน 13 ตัวกับ 14 นิวตรอนเพื่อสร้างนิวเคลียส แล้ววิ่ง 13 อิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส คุณจะได้อะตอมอะลูมิเนียม หากคุณจัดกลุ่มอะตอมหลายล้านอะตอมด้วยวิธีนี้ คุณจะได้สารที่เรียกว่าอะลูมิเนียม คุณสามารถสร้างขวดโหล ฟิล์ม และฝาปิดได้ อลูมิเนียมทั้งหมดที่คุณพบในธรรมชาติเรียกว่าอลูมิเนียม "27" คือ

ตัวเลข มวลอะตอม. หากคุณสามารถถอดอะตอมของอะลูมิเนียมออก ใส่ในขวดและทำให้มันย้อนเวลากลับไปสองสามล้านปี มันก็จะยังคงเป็นอะตอมของอะลูมิเนียม อะลูมิเนียม-27 เรียกว่าอะตอมเสถียร จนกระทั่งประมาณ 100 ปี อะตอมทั้งหมดถือว่าเสถียรเหมือนเดิม แต่วันนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าก๊าซมีตระกูลเป็นเพียงสารเดียวที่เกิดจากอะตอมที่แยกได้ ดังนั้นอะตอมที่เสถียรเพียงอะตอมเดียวที่ประกอบขึ้นเป็นก๊าซมีตระกูล เรารู้ว่าอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียส ในอิเล็กโตรสเฟียร์ ผ่านวงโคจร

จำนวนอิเล็กตรอนระบุจำนวนชั้นของอะตอม ในพันธะเคมี ชั้นเวเลนซ์สามารถรับหรือบริจาคอิเล็กตรอนได้ ยกเว้นฮีเลียม ก๊าซมีตระกูลมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ เพื่อให้บรรลุสถานการณ์ที่มั่นคง อะตอมมักจะมองหาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่มีชั้นเวเลนซ์ประกอบด้วยอิเล็กตรอน 8 ตัว เท่ากับก๊าซมีตระกูลที่มีเลขอะตอมที่ใกล้ที่สุด เนื่องจากนี่เป็นชั้นสุดท้าย เมื่อสองอะตอมมาบรรจบกับชั้นเวเลนซ์ อะตอมหนึ่งจะสัมผัสชั้นเวเลนซ์ของอีกชั้นหนึ่ง

การสังเกตอะตอมที่รู้จักทำให้สามารถกำหนดกฎเกณฑ์บางประการสำหรับพันธะอิเล็กตรอนได้: 1º เมื่ออะตอมมีอิเล็กตรอน 8 ตัวในชั้นเวเลนซ์ จะมี "ความเสถียร" และจะไม่เกาะติดกับอะตอมอื่น ดังนั้น ไม่ สารประกอบเคมีไม่สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยก๊าซฮีเลียมมีตระกูล นีออน; อาร์กอน; คริปทอน; ซีนอน; และแรนดี้ 2º เมื่ออะตอมมีอิเล็กตรอนน้อยกว่า 8 ตัวในชั้นเวเลนซ์ อะตอมจะ "เกาะติด" กับอะตอมอื่นเพื่อทำให้ชั้นที่ไม่สมบูรณ์หรือหมดไป 3º ด้วย 1, 2 หรือ 3 อิเล็กตรอนในชั้นสุดท้าย อะตอมมีแนวโน้มที่จะกำจัด 4 ด้วย 5, 6, 7 อิเล็กตรอนในชั้นเวเลนซ์ แนวโน้มควรสิ้นสุด 5º ด้วยอิเล็กตรอน 4 ตัวในชั้นสุดท้าย การกำจัดหรือทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับการพิจารณา องค์ประกอบทางเคมี.

ดังนั้นจึงมีหลักการง่ายๆ ในการตรวจสอบการกระจายตัวทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่ากฎนี้มีข้อยกเว้นหลายประการ เมื่อพิจารณาถึงการเป็นตัวแทนของชั้นที่เป็นสากล อิเล็กตรอนขององค์ประกอบทางเคมีจะถูกกระจาย โดยคำนึงถึงจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในแต่ละชั้น จนกว่าจะถึงชั้นเวเลนซ์ขององค์ประกอบที่เป็นปัญหา ตำแหน่ง 2 ในชั้นที่ 1; บวก 8 ในชั้นที่สอง ในชั้นที่สาม ซึ่งมีอิเล็กตรอน 18 ตัว คุณสามารถใส่ 10 เพื่อให้ถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมของแคลเซียมมี

อย่างไรก็ตาม มีอิเล็กตรอนเพียง 8 ตัวในชั้นสุดท้าย หากเพียงพอแล้ว คุณอาจเขียนได้ดังนี้: จำนวนสูงสุด อย่างไรก็ตาม จำนวนอิเล็กตรอนขั้นต่ำที่คุณสามารถมีได้ในชั้นหนึ่งคือ 2 ดังนั้นค่าที่ถูกต้องสำหรับแคลเซียมคือ: จำนวนสูงสุด

เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการว่าอะตอมเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสสารโดยไม่คิดถึงพันธะเคมี พันธะเคมีสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: - Ionic - Normal และ dative covalent - เมทัลลิก สิ่งนี้เกิดขึ้นระหว่างโลหะ ไม่ใช่โลหะ และระหว่างโลหะกับไฮโดรเจน อะตอมที่ปล่อยอิเลคตรอนของชั้นสุดท้ายอย่างง่ายดาย: โลหะ อะตอมที่เติมอิเล็กตรอนได้ง่ายในชั้นสุดท้าย ไม่ใช่โลหะ พันธะไอออนิกเกิดขึ้นระหว่างโลหะ ไม่ใช่โลหะ และระหว่างโลหะกับไฮโดรเจน

สังเกตการกระจายของอิเล็กตรอนในชั้นของธาตุทั้งสอง แรงที่ยึดอะตอมสองอะตอมไว้ด้วยกันคือแรงดึงดูดทางไฟฟ้า นั่นคือ พันธะที่แข็งแรงมาก คุณสมบัติบางประการของสารประกอบไอออนิก ได้แก่ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงเนื่องจากการดึงดูดอย่างแรงระหว่างไอออน เป็นผลให้พวกมันเป็นของแข็งและมักจะสร้างโครงสร้างผลึกที่อุณหภูมิห้อง เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเมื่อละลายในน้ำหรือหลอมเหลว

สูตรอิเล็กทรอนิกส์และโครงสร้าง

อิเล็กตรอนแบบกระจายจะถูกนับจนถึงอิเล็กโตรสเฟียร์ของอะตอมทั้งสองที่เกี่ยวข้องกับพันธะ โครงสร้างลูอิสหรือ สูตรอิเล็กทรอนิกส์เป็นการแสดงคู่อิเล็กตรอนของพันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมทั้งหมดของโมเลกุล เช่นเดียวกับอิเล็กตรอนของชั้นเวเลนซ์ซึ่งไม่มีพันธะโควาเลนต์ โครงสร้างคูเปอร์หรือสูตรโครงสร้างระนาบคือการแสดงพันธะโควาเลนต์ทั้งหมดระหว่างอะตอมทั้งหมดของโมเลกุลโดยการเชื่อมต่อคุณสมบัติต่างๆ พันธะธรรมดาคือพันธะโควาเลนต์ระหว่างอะตอมสองอะตอม

พันธะคู่คือพันธะโควาเลนต์สองพันธะระหว่างสองอะตอม พันธะสามคือพันธะโควาเลนต์สามพันธะระหว่างสองอะตอม ก๊าซและของเหลวทั้งหมดเป็นโควาเลนต์ที่อุณหภูมิห้อง นอกจากนี้ยังมีของแข็งโควาเลนต์ แต่คุณสมบัติของพวกมันนั้นผิดปกติมาก ในของแข็งที่แข็งเช่นเพชรจะพบพันธะโควาเลนต์ในสายโซ่ ในของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น น้ำตาล พันธะระหว่างโมเลกุลเกิดจากขั้วของพวกมัน

การเชื่อมต่อด้วยโลหะ พันธะโลหะประกอบด้วยอิเล็กตรอนอิสระที่พบระหว่างไอออนบวกของโลหะ โลหะเกิดจากไอออนบวกที่แช่อยู่ในทะเลอิเล็กตรอน พันธะโลหะอธิบายค่าการนำไฟฟ้า ความอ่อนตัว ความเหนียว และคุณสมบัติอื่นๆ ของโลหะ โลหะผสม: เป็นสารประกอบของโลหะตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป และอาจรวมถึงกึ่งโลหะหรืออโลหะ แต่มักจะมีองค์ประกอบที่เป็นโลหะเด่นกว่าเสมอ

โลหะผสมที่พบมากที่สุดใน ชีวิตประจำวัน. นักวิทยาศาสตร์ค้นพบและสร้างวัสดุใหม่อย่างต่อเนื่อง แต่พวกเขาแข็งแกร่งเกินไปสำหรับคุณที่จะเมาและพิจารณาคนที่สมควรได้รับการยอมรับ เจลที่น่าทึ่งนี้เบาที่สุดในโลก

สิ่งที่ทำให้สารนี้น่าดึงดูดก็คือคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันในแวบแรก เจลแบบแข็งนี้ประกอบด้วยอากาศเป็นส่วนใหญ่ จึงมีความนุ่มเป็นพิเศษ เช่น ฟองน้ำล้าง แต่ยังช่วยลดความร้อนได้เป็นอย่างดี ดังที่คุณเห็นในภาพด้านล่าง มันสามารถปกป้องดอกไม้จากเปลวไฟได้สำเร็จ