ATÓMOVÉ ČÍSLO: ZNÁZORNENIE, ELEKTRÓNOVÁ KONFIGURÁCIA, PRÍKLAD - FYZICKÝ - 2026

Atómové číslo chemického prvku udáva počet protónov obsiahnutých v atómovom jadre tohto prvku. V prípade, že išlo o neutrálny atóm, potom sa atómové číslo bude zhodovať s počtom elektrónov uvedeného prvku.

Ako je známe, atómové jadro pozostáva z protónov a neutrónov. Protóny sú kladne nabité a ich hodnota sa zhoduje s absolútnou hodnotou záporného náboja elektrónu, ktorý je v jednotkách medzinárodného systému 1,6 x ^10-19 coulomb.

Obrázok 1. Schéma atómu hélia (He). Počet protónov je atómové číslo. Počet neutrónov plus počet protónov je hmotnostné číslo. Zdroj: Wikimedia Commons.

Pretože sú to častice atómového jadra, sú protóny a neutróny známe ako nukleóny. Tieto častice prakticky určujú hmotnosť atómu, pretože nukleóny sú asi dvetisíckrát hmotnejšie ako elektróny atómu. Z tohto dôvodu sa počet nukleónov v atóme nazýva hmotnostné číslo.

Atómové číslo je však také, ktoré určuje chemickú afinitu atómových prvkov, pretože v neutrálnych atómoch sa toto číslo zhoduje s počtom elektrónov.

Reprezentácia atómového čísla

V periodickej tabuľke je symbol X chemického prvku sprevádzaný na spodnej ľavej strane číslom Z, ktoré predstavuje atómové číslo uvedeného prvku, zatiaľ čo v ľavej hornej časti chemického symbolu prvku je uvedené číslo hmotnosti TO.

Nasledujúci obrázok zobrazuje tento zápis:

Obrázok 2. Atómové číslo Z chemického prvku X a hmotnostné číslo A chemického prvku X podľa konvencie použitej v periodickej tabuľke. Zdroj: Wikimedia Commons.

A potom tabuľka 1 uvádza niektoré príklady chemických prvkov s ich príslušnou notáciou a atómovými a hmotnostnými číslami:

stôl 1

Element	symboly	Atómové číslo Z	Hmotnostné číslo A
vodík	1 1 H	jeden	jeden
uhlík	12 6 C	6	12
kyslík	16 8 O	8	16
urán	238 92 U	92	238

Atómové číslo a poradie prvkov v periodickej tabuľke

Periodická tabuľka chemických prvkov umožňuje postupné usporiadanie a zvyšujúce sa poradie prvkov podľa hodnoty ich atómového čísla.

Je známych najmenej 118 z nich, počínajúc vodíkom, až kým nedosiahne prvok 118, ktorý je oganesónom - predtým nazývaným ununoctium -, ktorého chemický symbol je Og a hmotnostné číslo je 294.

Prvých 10 chemických prvkov so zvyšujúcim sa poradím v atómovom čísle je oveľa známejších. Napríklad máme najznámejšie:

1. Vodík, H
2. Hélium, on
3. Lithium, Li
4. Beryllium, Be
5. Bór, B
6. Carbon, C
7. Dusík, N
8. Kyslík, O
9. Fluor, F
10. Neon, Ne

Obrázok 3. Zjednodušená periodická tabuľka znázorňujúca symboly chemických prvkov a ich atómové číslo. Zdroj: Pixabay.

Elektronická konfigurácia

Atómové číslo označuje počet protónov v atómovom jadre chemického prvku a každý protón má, ako sme už povedali, elementárny pozitívny náboj 1 602 x ^10-19 ° C.

V prípade, že atóm je neutrálny, potom množstvo elektrónov s elementárne zápornému nábojmi -1.602 x 10 ^-19 ° C sa musí rovnať atómové číslo. Takže, poznajúc numerickú polohu chemického prvku v periodickej tabuľke, je známy aj jeho počet elektrónov.

V atóme tieto elektróny zaberajú oblasti nazývané orbitaly, ktoré závisia od energie a uhlovej hybnosti elektrónu. Na druhej strane sa kvantifikuje energia aj uhlová hybnosť elektrónov v atóme. To znamená, že môžu mať iba niektoré diskrétne hodnoty.

Teraz sú na obežných dráhach elektróny z nižšej na vyššiu energiu podľa určitých pravidiel, ktoré určujú elektronickú konfiguráciu.

Týmto spôsobom počet elektrónov v najvzdialenejších orbitáloch alebo úrovniach atómu vytvára väzby, ktoré môže tvoriť s inými atómami za vzniku molekúl. Toto číslo závisí od konfigurácie elektrónov a atómového čísla.

Kvantové čísla

Energia elektrónu v atóme je určená jeho hlavným kvantovým číslom n, ktoré môže mať celé hodnoty 1, 2, 3 …

Uhlová hybnosť elektrónu v atóme je určená sekundárnym kvantovým číslom l (písmeno ele) a jeho hodnoty závisia od n.

Napríklad pre n = 2 má sekundárne kvantové číslo hodnoty od 0 do n-1, to znamená: 0 a 1. Podobne pre n = 1, čo je najnižšia energetická úroveň, sekundárne kvantové číslo l berie iba hodnotu 0.

Sekundárne kvantové čísla 0, 1, 2, 3 sú striedavo označené písmenami s, p, d a f. Orbitály sú sférické a orbitály sú lobulované.

Existujú ďalšie dve kvantové čísla:

• Magnetické kvantové číslo ml, ktoré preberá hodnoty od -l do + l cez nulu.
• Kvantové kvantové číslo s, ktoré berie iba hodnoty + ½ a-½ a je charakteristické pre elektrón.

Nakoniec existuje Pauliho vylučovacia zásada, podľa ktorej dva elektróny nemôžu mať všetky štyri rovnaké kvantové čísla. V dôsledku tohto princípu môže mať obežná dráha najviac dva elektróny s opačným spinom.

Schéma elektrónovej konfigurácie

Schéma elektrónovej konfigurácie sa používa na určenie poradia plnenia elektrónov od najnižších energetických orbitálov po najvyššie energetické, akonáhle je známe atómové číslo chemického prvku. Obrázok 4 zobrazuje tento diagram:

Obrázok 4. Elektronická konfigurácia. Zdroj: Wikimedia Commons.

Myšlienka načrtnutá je nasledovná: prvé číslo označuje hlavné kvantové číslo, potom písmeno označuje sekundárne kvantové číslo a nakoniec horné indexové číslo označuje maximálny možný počet elektrónov v tejto orbitálnej sústave.

príklad

Elektronická konfigurácia uhlíka a kremíka

Ako je uvedené vyššie, uhlík má atómové číslo 6, čo znamená, že má 6 elektrónov, ktoré sú distribuované nasledovne: 1s2 2s2 2p2 . Silikón má atómové číslo 14 a jeho elektróny sú distribuované týmto spôsobom: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 .

Oba prvky sú v rovnakom stĺpci periodickej tabuľky, pretože hoci majú rôzne atómové čísla, majú rovnakú vonkajšiu obežnú dráhu ako elektronická konfigurácia.

Referencie

1. Connor, N. Čo je Nucleon - štruktúra atómového jadra - definícia. Obnovené z: periodic-table.org.
2. Summit národov. Atómové číslo: čo to je, ako je zastúpené. Obnovené z: cumbrepuebloscop20.org
3. Lifeder. Čo je to chemická periodicita? Získané z: lifeder.com
4. Wikipedia. Elektronická konfigurácia. Obnovené z: es.wikipedia.com
5. Wikipedia. Atómové číslo. Obnovené z: es.wikipedia.com