Az elektronburok szerkezete magyarázza meg, miért éppen úgy néz ki a periódusos rendszer, ahogy, és miért viselkednek az elemek úgy, ahogy. Az emelt szintű érettségin elvárás az orbitálok jelölésének ismerete és az elektronkonfiguráció felírása.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- Az elektronok héjakon (n = 1, 2, 3…) helyezkednek el; egy héjon legfeljebb 2n² elektron fér el.
- A héjak alhéjakra bomlanak: s, p, d, f.
- Befogadóképesség: s alhéj 2, p alhéj 6, d alhéj 10, f alhéj 14 elektron.
- Az orbitál az a térrész, ahol az elektron nagy valószínűséggel megtalálható; egy orbitálon legfeljebb 2 elektron lehet, ellentétes spinnel.
- Az s orbitál gömbszimmetrikus, a p orbitálok súlyzó alakúak és három térirányban állnak.
- A vegyértékelektronok a legkülső héjon lévő elektronok — ezek határozzák meg a kémiai viselkedést.
Kidolgozott mintafeladat
Hány elektron fér el maximálisan a harmadik elektronhéjon, és hogyan oszlik meg az alhéjak között?
Megoldás
- 1A héj befogadóképessége a 2n² képlettel számolható, ahol n a főkvantumszám.
- 2n = 3 esetén: 2 · 3² = 2 · 9 = 18 elektron.
- 3A harmadik héjon három alhéj van: 3s, 3p és 3d.
- 4Ezek befogadóképessége: 3s = 2, 3p = 6, 3d = 10 elektron.
- 5Ellenőrzés: 2 + 6 + 10 = 18, egyezik a képlettel kapott értékkel.
A harmadik héjon 18 elektron fér el: 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ megoszlásban.
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- A 2n² képletet összekeverik a periódusban lévő elemek számával — a harmadik periódusban csak 8 elem van, pedig a héjra 18 elektron férne.
- Elfelejtik, hogy a 3d alhéj csak a 4s után töltődik fel, ezért a harmadik héj a kálium és a kalcium esetében még nincs tele.
- Az orbitál és a héj fogalmát összemossák.
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Mi a különbség a héj, az alhéj és az orbitál között?
A héj a főkvantumszámmal jellemzett energiaszint (n = 1, 2, 3…). Egy héj több alhéjra (s, p, d, f) bomlik, amelyek energiája kissé eltér. Az alhéjak orbitálokból állnak: az s alhéjban 1, a p-ben 3, a d-ben 5, az f-ben 7 orbitál van, és mindegyik orbitálon legfeljebb 2 elektron lehet.
Hány elektron fér el egy héjon?
Legfeljebb 2n² elektron, ahol n a héj sorszáma. Az első héjon 2, a másodikon 8, a harmadikon 18, a negyediken 32 elektron fér el. Ez azonban csak az elméleti maximum — a tényleges feltöltődés a feltöltődési sorrendtől függ.