Строение атома ниобия
Общие сведения о строении атома ниобия
Относится к элементам d-семейства. Металл. Обозначение – Nb. Порядковый номер – 41. Относительная атомная масса – 92,906 а.е.м.
Электронное строение атома ниобия
Атом ниобия состоит из положительно заряженного ядра (+41), внутри которого есть 41 протон и 52 нейтрона, а вокруг, по пяти орбитам движется 41 электрон.
Рис.1. Схематическое строение атома ниобия.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
+41Nb)2)8)18)12)1;
1s22s22p63s23p63d104s24p64d45s1.
Внешний энергетический уровень атома ниобия содержит 5 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Валентные электроны атома ниобия можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), ml (магнитное) и s (спиновое):
Подуровень |
n |
l |
ml |
s |
s |
5 |
0 |
0 |
+1/2 |
d |
4 |
2 |
-2 |
+1/2 |
d |
4 |
2 |
-1 |
+1/2 |
d |
4 |
2 |
0 |
+1/2 |
d |
4 |
2 |
+1 |
+1/2 |
Примеры решения задач
Задание | Сколько электронов находится на внешнем уровне атома брома, атома кальция, бромид-иона, иона кальция? |
Ответ | Для того, чтобы определить, сколько электронов находится на внешнем электронном уровне указанных в задании атомов и ионов, запишем их полные электронные конфигурации (жирным шрифтом выделены внешние/валентные электроны):
35Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5; 35Br— 1s22s22p63s23p63d104s24p6; 20Ca 1s22s22p63s23p64s2; 20Ca2+ 1s22s22p63s23p64s0. На внешнем уровне атома брома находится 7 электронов; атома кальция – 2 электрона; бромид-иона – 8 электронов; иона кальция – 0 электронов. |
Задание | Изобразите, как располагаются 6 электронов на внешнем 3-м уровне. Сколько орбиталей при этом окажутся вакантными на этом уровне? |
Ответ | На третьем уровне есть 3 подуровня: 3s-, 3p и 3d:
Шесть электронов будут заполнять эти орбитали следующим образом: |