ATOMNUMMER: REPRESENTATION, ELEKTRONKONFIGURATION, EXEMPEL - FYSISK - 2025

Den atomnummer av ett kemiskt element anger antalet protoner som finns i atomkärnan av det elementet. I fallet att det var en neutral atom kommer atomnumret att sammanfalla med antalet elektroner i nämnda element.

Som känt består atomkärnan av protoner och neutroner. Protoner är positivt laddade och deras värde sammanfaller med det absoluta värdet på den negativa laddningen för elektronen, som är 1,6 x 10 ^-19 coulomb i International System-enheter.

Figur 1. Schematisk över en helium (He) atom. Antalet protoner är atomnumret. Antalet neutroner plus antalet protoner är massantalet. Källa: Wikimedia Commons.

Eftersom de är partiklar i atomkärnan, är protoner och neutroner kända som nukleoner. Det är dessa partiklar som praktiskt sett bestämmer atomens massa eftersom nukleonerna är ungefär två tusen gånger massivare än atomens elektroner. Av denna anledning kallas antalet nukleoner i en atom massantalet.

Atomnumret är emellertid det som bestämmer atomelementens kemiska affinitet, eftersom i neutrala atomer sammanfaller detta antal med antalet elektroner.

Atomnummerrepresentation

I den periodiska tabellen åtföljs symbolen X för ett kemiskt element på den nedre vänstra sidan med siffran Z, som representerar atomnumret för nämnda element, medan i den övre vänstra delen av den kemiska symbolen för elementet massnumret indikeras TILL.

Följande bild visar denna notation:

Bild 2. Atomnummer Z för det kemiska elementet X och massantal A för det kemiska elementet X, enligt konventionen som används i den periodiska tabellen. Källa: Wikimedia Commons.

Och sedan visar tabell 1 några exempel på kemiska element med deras respektive notering och atom- och massantal:

bord 1

Element	Notation	Atomnummer Z	Mass nummer A
Väte	1 1 H	ett	ett
Kol	12 6 C	6	12
Syre	16 8 O	8	16
Uran	238 92 U	92	238

Atomnummer och beställning av element i den periodiska tabellen

Den periodiska tabellen över kemiska element tillåter sekvensarrangemang och i ökande ordning av elementen, beroende på värdet på deras atomantal.

Åtminstone 118 av dem är kända, börjar med väte tills de når elementet 118 som är oganeson - tidigare kallat ununoctium-, vars kemiska symbol är Og och dess massantal är 294.

De första 10 kemiska elementen med ökande ordning i atomantal är mycket mer bekanta. Så till exempel har vi de mest kända:

1. Väte, H
2. Helium, Han
3. Litium, Li
4. Beryllium, Be
5. Boron, B
6. Kol, C
7. Kväve, N
8. Syre, O
9. Fluor, F
10. Neon, Ne

Figur 3. Förenklad periodisk tabell som visar symbolerna för de kemiska elementen och deras atomnummer. Källa: Pixabay.

Elektronisk konfiguration

Atomnumret indikerar antalet protoner i atomkärnan i ett kemiskt element och varje proton har som sagt en elementär positiv laddning på 1 602 x 10 ^-19 C.

Om atomen är neutral, måste antalet elektroner med en negativ negativ laddning på -1,602 x 10 ^-19 C vara lika med antalet. Så, att veta den numeriska positionen för ett kemiskt element i den periodiska tabellen, är dess antal elektroner också känd.

I atomen upptar dessa elektroner regioner som kallas orbitaler, som beror på energin och elektronens vinkelmoment. I sin tur kvantiseras både energin och vinkelmomentet hos elektronerna i atomen. Detta innebär att de bara kan ta några diskreta värden.

Nu är orbitalerna befolkade med elektroner från lägre till högre energi, enligt vissa regler som bestämmer den elektroniska konfigurationen.

På detta sätt fastställer antalet elektroner i de yttersta orbitalerna eller nivåerna i en atom de bindningar som den kan bilda med andra atomer för att bilda molekyler. Detta nummer beror på elektronkonfigurationen och atomnumret.

Kvantantal

Energin hos en elektron i atomen bestäms av dess huvudsakliga kvantantal n, som kan ta heltal 1, 2, 3 …

Elektronens vinkelmoment bestäms av det sekundära kvanttalet l (bokstaven ele) och dess värden beror på n.

Exempelvis för n = 2 tar det sekundära kvantantalet värdena från 0 till n-1, det vill säga: 0 och 1. På samma sätt för n = 1, som är den lägsta energinivån, är det sekundära kvanttalet l det tar bara värdet 0.

Sekundära kvantnummer 0, 1, 2, 3 betecknas växelvis med bokstäverna s, p, d och f. S orbitalerna är sfäriska och p orbitalerna är lobulerade.

Det finns ytterligare två kvantantal:

• Det magnetiska kvanttalet ml, som tar värdena från -l till + l till noll.
• Spinnkvanttalet s, som endast tar värden + ½ och -½ och är ett kännetecken för elektronen.

Slutligen finns det Pauli-uteslutningsprincipen, som säger att två elektroner inte kan ha alla fyra identiska kvantantal. Som en konsekvens av denna princip kan en orbital ha högst två elektroner med motsatt snurr.

Elektronkonfigurationsschema

Elektronkonfigurationsdiagrammet används för att känna till ordningen för fyllning av elektronerna från de lägsta orbitalerna till de högsta energiformerna, när atomnumret för ett kemiskt element är känt. Figur 4 visar detta diagram:

Bild 4. Elektronisk konfiguration. Källa: Wikimedia Commons.

Idén som beskrivs där är följande: det första siffran indikerar det huvudsakliga kvantumret, därefter indikerar bokstaven det sekundära kvantnumret, och slutligen anger det superscriptnumret det maximala antalet elektroner som är möjligt i det orbitalet.

Exempel

Elektronisk konfiguration av kol och kisel

Som angivits ovan har kol atomnummer 6, vilket betyder att det har 6 elektroner som är fördelade enligt följande: 1s2 2s2 2p2 . För sin del har kisel atomnummer 14 och dess elektroner distribueras på detta andra sätt: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 .

Båda elementen finns i samma kolumn i det periodiska systemet, eftersom de, trots att de har olika atomnummer, har samma elektroniska konfiguration i det yttersta kretsloppet.

referenser

1. Connor, N. Vad är nukleon - strukturen för atomkärnan - definition. Återställd från: periodic-table.org.
2. Folkmötet. Atomnummer: vad är det, hur representeras det. Återställd från: cumbrepuebloscop20.org
3. Lifeder. Vad är kemisk periodicitet? Återställd från: lifeder.com
4. Wikipedia. Elektronisk konfiguration. Återställd från: es.wikipedia.com
5. Wikipedia. Atomnummer. Återställd från: es.wikipedia.com