Het uitschrijven van de edelgasconfiguratie van een element

Het uitschrijven van een elektronenconfiguratie voor een element is een goede manier om te kijken naar de verdeling van elektronen in een atoom. Afhankelijk van het element kan de formule erg lang zijn. Daarom hebben wetenschappers een stenografische notatie ontwikkeld waarbij een edelgas wordt gebruikt om elektronen weer te geven die geen valentie-elektronen zijn. Dit vereenvoudigt de elektronenconfiguratie en maakt het gemakkelijker om de chemische eigenschappen van het element te begrijpen.^[1]XBron

Deel 1

Deel 1 van 2:

De normale elektronenconfiguratie van een element

Pdf downloaden

1
Bepaal het aantal elektronen dat aanwezig is in het element. Het atoomnummer van een element vertelt je het aantal protonen dat het heeft. Omdat elementen in hun neutrale toestand hetzelfde aantal protonen en elektronen hebben, kun je het atoomnummer ook gebruiken als het aantal elektronen dat het element heeft. Het atoomnummer, dat je kunt vinden in het periodiek systeem, is het getal dat direct boven het symbool voor het element staat.
- Bijvoorbeeld: het symbool voor natrium is Na. Het atoomnummer van Na is 11.
2
Kennis over elektronenschillen en energieniveaus. De eerste elektronenschil heeft alleen het s-energieniveau, de tweede elektronenschil heeft zowel een s- als een p-energieniveau. De derde elektronenschil heeft een s-, p- en d-energieniveau. De vierde elektronenschil heeft een s-, p-, d- en f-energieniveau. Er zijn meer dan vier elektronenschillen, maar binnen het vak scheikunde op de middelbare school zal je over het algemeen alleen de eerste vier tegenkomen.^[2]XBron
- Elk s-energieniveau kan maximaal 2 elektronen bevatten.
- Elk p-energieniveau kan maximaal 6 elektronen bevatten.
- Elk d-energieniveau kan maximaal 10 elektronen bevatten.
- Elk f-energieniveau kan maximaal 14 elektronen bevatten.
3
Leer de regels voor elektronenvulling. Volgens het Aufbau-principe moet je elektronen toevoegen aan de laagste energieniveaus voordat een elektron aan een hoger energieniveau kan worden toegevoegd. Elk energieniveau kan meerdere suborbitalen hebben, maar elk suborbitaal kan maximaal twee elektronen op een gegeven moment bevatten. Het s-energieniveau heeft één suborbitaal, p heeft 3 suborbitalen, d heeft 5 suborbitalen, en f heeft 7 suborbitalen.^[3]XBron
- Het d-energieniveau heeft een iets hogere energie dan het s-energieniveau van de onderste elektronenschil, dus het hogere s-energieniveau zal zich eerder vullen dan het lagere d-energieniveau. Voor het schrijven van een elektronenconfiguratie betekent dit dat het er als volgt uit zal zien: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰.
4
Gebruik de diagonale configuratiegrafiek om elektronenconfiguraties te schrijven. De eenvoudigste manier om te onthouden hoe elektronen zich vullen, is door gebruik te maken van het configuratieschema. Hierin schrijf je elke schil en de energieniveaus op. Teken diagonale lijnen van rechtsboven tot linksonder elke lijn. Het configuratieschema ziet er als volgt uit:^[4]XBron
- 1s
  2s 2p
  3s 3p 3d
  4s 4p 4d 4f
  5s 5p 5d 5f
  6s 6p 6d
  7s 7p
- Bijvoorbeeld: De elektronenconfiguratie van natrium (11 elektronen) is: 1s²2s²2p⁶3s¹.
5
Bepaal de laatste orbitaal van elke configuratie. Door naar het periodiek systeem te kijken, kun je bepalen wat de laatste subschil en het laatste energieniveau van de elektronenconfiguratie zal zijn. Bepaal eerst in welk blok het element valt (s, p, d of f). Tel dan in welke rij het element staat. Tel tenslotte in welke kolom het element staat.^[5]XBron
- Natrium zit bijvoorbeeld in het s-blok, dus de laatste orbitaal van zijn elektronenconfiguratie is s. Het zit in de derde rij en de eerste kolom, dus de laatste orbitaal is 3s¹. Dit is een goede manier om je uiteindelijke antwoord te controleren.
- De regel is een beetje anders voor de d-orbitaal. De eerste rij van d-blok elementen begint in de vierde rij, maar je moet 1 aftrekken van het rijnummer omdat de s-niveaus een lagere energie hebben dan de d-niveaus. Bijvoorbeeld: vanadium eindigt op 3d³.^[6]XBron
- Een andere manier om je werk te controleren is door alle superscripts bij elkaar op te tellen. Ze moeten gelijk zijn aan het aantal elektronen in het element. Als je te weinig of te veel elektronen hebt, moet je je werk opnieuw bekijken en het opnieuw proberen.
Advertentie

Deel 2

Deel 2 van 2:

De edelgas-elektronenconfiguratie

Pdf downloaden

1
Bepaal de edelgas-elektronenconfiguratie. De edelgas-elektronenconfiguratie is een soort verkorte manier om de volledige elektronenconfiguratie van een element uit te schrijven. De edelgas-steno wordt gebruikt om de elektronenconfiguratie van een element samen te vatten en tegelijkertijd de meest relevante informatie te geven over de valentie-elektronen van dat element.^[7]XBron
- Het edelgas wordt gesubstitueerd om alle elektronen weer te geven die geen valentie-elektronen zijn.
- De edelgassen zijn helium, neon, argon, krypton, xenon en radon en staan in de laatste kolom van het periodiek systeem.
2
Identificeer het edelgas in de periode voor jouw element. De periode van een element is de horizontale rij waarin het element zich bevindt. Als het element in de vierde rij van het periodiek systeem staat, zit het in periode vier. Het edelgas dat je zult gebruiken, bevindt zich in periode drie. Hieronder staat een lijst van de edelgassen en hun periodes:^[8]XBron
- 1: Helium
- 2: Neon
- 3: Argon
- 4: Krypton
- 5: Xenon
- 6: Radon
- Natrium zit bijvoorbeeld in periode 3. We zullen neon gebruiken voor de edelgasconfiguratie omdat het in periode 2 zit.
3
Vervang het edelgas door hetzelfde aantal elektronen dat het edelgas heeft. Er zijn een paar manieren om deze volgende stap te doen. Je kunt de elektronenconfiguratie van het edelgas uitschrijven en dan diezelfde configuratie in het element van je interesse vervangen. Een alternatief is om hetzelfde aantal elektronen dat het edelgas heeft te verwijderen uit het element waarvoor je de configuratie schrijft.^[9]XBron
- Natrium heeft bijvoorbeeld 11 elektronen en neon heeft 10 elektronen.
- De volledige elektronenconfiguratie voor natrium is: 1s^2s2²2p⁶3s¹ en neon is 1s^2s2²2p⁶. Zoals je kan zien heeft natrium een 3s¹ die neon niet heeft -- daarom wordt de edelgasconfiguratie voor natrium [Ne]3s¹.
- Als alternatief kun je de superscripts van de energieniveaus tellen tot je er tien hebt. Verwijder deze energieniveaus en laat staan wat overblijft. Als je neon gebruikt om de elektronenconfiguratie voor natrium te schrijven, dan hou je één elektron over: [Ne]3s¹.
Advertentie

Waarschuwingen

Alleen in een neutraal atoom is het atoomnummer gelijk aan het aantal elektronen. Een ion bevat een ander aantal elektronen. Als het ion een lading heeft van -1, dan heeft het één extra elektron. Een lading -2 heeft twee extra elektronen, etc.

Advertentie