ICE ไม่เริ่มทำงาน ดีเซลไม่สตาร์ท: สาเหตุที่เป็นไปได้และวิธีแก้ไขปัญหา เริ่มได้ไม่ดีในสภาพอากาศหนาวเย็นหรือไม่เริ่มเลยในฤดูหนาว

>> เคมี: ความเป็นไปได้ของวาเลนซ์ของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี

โครงสร้างของระดับพลังงานภายนอกของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของอะตอมเป็นหลัก ดังนั้นระดับเหล่านี้จึงเรียกว่าระดับความจุ อิเล็กตรอนในระดับเหล่านี้ และบางครั้งในระดับภายนอก สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าวาเลนซ์อิเล็กตรอน

ความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีนั้นพิจารณาจากจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ซึ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี

คุณสมบัติของอะตอมส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยโครงสร้างของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก อิเล็กตรอนที่อยู่ด้านนอกและบางครั้งบนชั้นอิเล็กทรอนิกส์สุดท้ายของอะตอมสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนดังกล่าวเรียกว่า ความจุตัวอย่างเช่น ในอะตอมของฟอสฟอรัส มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัว: (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมฟอสฟอรัส

เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักจะอยู่บน s- และ p-orbitals ของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยรอง ยกเว้นแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ เวเลนซ์อิเล็กตรอนจะอยู่บน s-orbitals ของชั้นนอกและ d-orbitals ของชั้นสุดท้าย

วาเลนซีคือความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมี นิยามนี้และแนวความคิดของความจุนั้นถูกต้องเฉพาะในความสัมพันธ์กับสารที่มีพันธะโควาเลนต์ สำหรับสารประกอบไอออนิก แนวคิดนี้ใช้ไม่ได้ แต่จะใช้แนวคิดที่เป็นทางการของ "สถานะออกซิเดชัน" แทน

วาเลนซ์มีลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิสัมพันธ์ของอะตอมกับอะตอมอื่น ตัวอย่างเช่น ความจุของไนโตรเจนในแอมโมเนีย NH3 คือสาม (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. สูตรอิเล็กทรอนิกส์และกราฟิกของโมเลกุลแอมโมเนีย

จำนวนคู่อิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถเกิดขึ้นได้กับอะตอมอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับจำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่เป็นหลัก ตัวอย่างเช่น ในอะตอมของคาร์บอน อิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีคู่อยู่ในออร์บิทัล 2p (รูปที่ 3) จากจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ เราสามารถพูดได้ว่าอะตอมของคาร์บอนดังกล่าวสามารถแสดงวาเลนซ์เท่ากับ II

ข้าว. 3. โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคาร์บอนในสถานะพื้นดิน

ในสารอินทรีย์ทั้งหมดและสารประกอบอนินทรีย์บางชนิด คาร์บอนเป็นเตตระวาเลนต์ ความจุดังกล่าวเป็นไปได้เฉพาะในสถานะตื่นเต้นของอะตอมคาร์บอนเท่านั้น ซึ่งจะผ่านไปเมื่อได้รับพลังงานเพิ่มเติม

ในสภาวะที่ตื่นเต้น อิเล็กตรอน 2s จะถูกจับคู่ในอะตอมของคาร์บอน ซึ่งหนึ่งในนั้นจะส่งผ่านไปยังออร์บิทัล 2p อิสระ อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่สี่ตัวสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์สี่พันธะ สถานะตื่นเต้นของอะตอมมักจะแสดงด้วย "เครื่องหมายดอกจัน" (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคาร์บอนในสภาวะตื่นเต้น

ไนโตรเจนสามารถมีเวเลนซ์เท่ากับห้าได้หรือไม่ - ตามจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของมัน? พิจารณาความเป็นไปได้ของความจุของอะตอมไนโตรเจน

มีอิเล็กตรอนสองชั้นในอะตอมไนโตรเจนซึ่งมีอิเล็กตรอนเพียง 7 ตัวเท่านั้น (รูปที่ 5)

ข้าว. 5. รูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ของโครงสร้างชั้นนอกของอะตอมไนโตรเจน

ไนโตรเจนสามารถแบ่งอิเล็กตรอนได้สามคู่กับอิเล็กตรอนอีกสามตัว อิเล็กตรอนคู่หนึ่งในวงโคจร 2s สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะได้ แต่ตามกลไกที่แตกต่างกัน - ผู้บริจาค - ผู้รับหนึ่งสร้างพันธะที่สี่

การแยกอิเล็กตรอน 2s ในอะตอมไนโตรเจนเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากชั้นอิเล็กตรอนที่สองไม่มี d-sublevel ดังนั้นความจุสูงสุดของไนโตรเจนคือ IV

สรุปบทเรียน

ในบทเรียนนี้ คุณได้เรียนรู้ที่จะกำหนดความเป็นไปได้ของความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี ในระหว่างการศึกษาวัสดุนี้ คุณได้เรียนรู้ว่าอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ที่อะตอมหนึ่งสามารถเกาะกับตัวมันเองได้จำนวนเท่าใด และสาเหตุที่องค์ประกอบเหล่านี้แสดงค่าเวเลนซ์ต่างกัน

แหล่งที่มา

http://www.youtube.com/watch?t=3&v=jSTB1X1mD0o

http://www.youtube.com/watch?t=7&v=6zwx_d-MIvQ

http://www.youtube.com/watch?t=1&v=qj1EKzUW16M

http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/11-klass - บทคัดย่อ

โครงสร้างของระดับพลังงานภายนอกของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของอะตอมเป็นหลัก ดังนั้นระดับเหล่านี้จึงเรียกว่าระดับความจุ อิเล็กตรอนในระดับเหล่านี้ และบางครั้งในระดับก่อนภายนอก สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนดังกล่าวเรียกอีกอย่างว่าวาเลนซ์อิเล็กตรอน
ความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีนั้นพิจารณาจากจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ซึ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี
เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักจะอยู่บน s- และ p-orbitals ของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก ในองค์ประกอบของกลุ่มย่อยรอง ยกเว้นแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ เวเลนซ์อิเล็กตรอนจะอยู่บน s-orbitals ของชั้นนอกและ d-orbitals ของชั้นพรี-ชั้นนอก
เพื่อที่จะประเมินความสามารถความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องพิจารณาการกระจายของอิเล็กตรอนในพวกมันตามระดับพลังงานและระดับย่อยและกำหนดจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ตามหลักการของ Pauli และกฎของ Hund สำหรับผู้ที่ไม่ตื่นตระหนก ( พื้นดินหรืออยู่กับที่) สถานะของอะตอมและสำหรับความตื่นเต้น (จากนั้นก็มีสิ่งหนึ่งที่ได้รับพลังงานเพิ่มเติมอันเป็นผลมาจากการที่อิเล็กตรอนของชั้นนอกถูกทำลายและถ่ายโอนไปยังออร์บิทัลอิสระ) อะตอมในสถานะตื่นเต้นจะแสดงด้วยสัญลักษณ์องค์ประกอบที่สอดคล้องกับเครื่องหมายดอกจัน ตัวอย่างเช่น พิจารณาความเป็นไปได้ของความจุของอะตอมฟอสฟอรัสในสถานะนิ่งและตื่นเต้น:

ในสภาวะที่ไม่ถูกกระตุ้น อะตอมของฟอสฟอรัสจะมีอิเล็กตรอนที่ไม่ถูกจับคู่สามตัวในระดับย่อย p ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอะตอมไปสู่สถานะที่ถูกกระตุ้น หนึ่งในคู่ของอิเล็กตรอนของ d-sublevel สามารถผ่านไปยังวงโคจรอิสระของ d-sublevel ได้ ความจุของฟอสฟอรัสเปลี่ยนจากสาม (ในสถานะพื้นดิน) เป็นห้า (ในสถานะตื่นเต้น)
การแยกอิเล็กตรอนคู่ต้องใช้พลังงาน เนื่องจากการจับคู่ของอิเล็กตรอนจะมาพร้อมกับการลดลงของพลังงานศักย์ของอะตอม ในเวลาเดียวกัน การใช้พลังงานสำหรับการถ่ายโอนอะตอมไปยังสถานะตื่นเต้นจะถูกชดเชยด้วยพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวของพันธะเคมีโดยอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กัน
ดังนั้นอะตอมของคาร์บอนในสถานะนิ่งจึงมีอิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีคู่ ดังนั้นด้วยการมีส่วนร่วมของพวกเขาจึงสามารถเกิดคู่อิเล็กตรอนร่วมกันได้สองคู่โดยดำเนินการพันธะโควาเลนต์สองพันธะ อย่างไรก็ตาม คุณทราบดีว่าอะตอมของคาร์บอนเตตระวาเลนต์มีอยู่ในสารประกอบอนินทรีย์และสารอินทรีย์ทั้งหมด เห็นได้ชัดว่าอะตอมของมันสร้างพันธะโควาเลนต์สี่พันธะในสารประกอบเหล่านี้ในขณะที่อยู่ในสถานะตื่นเต้น

พลังงานที่ใช้ไปกับการกระตุ้นอะตอมของคาร์บอนนั้นมากกว่าการชดเชยด้วยพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์เพิ่มเติมอีกสองพันธะ ดังนั้นสำหรับการถ่ายโอนอะตอมของคาร์บอนจากสถานะนิ่ง 2s 2 2p 2 ไปยังสถานะตื่นเต้น - 2s 1 2p 3 ต้องใช้พลังงานประมาณ 400 kJ / โมล แต่ในระหว่างการก่อตัวของพันธะ C-H ในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว 360 kJ / mol จะถูกปล่อยออกมา ดังนั้น เมื่อเกิดพันธะ C–H สองโมล จะปล่อย 720 kJ ซึ่งมากกว่าพลังงานของการถ่ายโอนอะตอมของคาร์บอนไปยังสถานะที่ถูกกระตุ้นโดย 320 kJ/โมล
โดยสรุป ควรสังเกตว่าความเป็นไปได้ของความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีนั้นยังห่างไกลจากจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ในสถานะนิ่งและตื่นเต้นของอะตอม หากคุณจำกลไกการรับผู้บริจาคสำหรับการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ คุณจะเข้าใจความเป็นไปได้อีกสองวาเลนซ์ของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี ซึ่งถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของออร์บิทัลอิสระและการมีอยู่ของคู่อิเล็กตรอนที่ไม่แบ่งแยกที่สามารถให้ พันธะเคมีโควาเลนต์ตามกลไกผู้บริจาค-ผู้รับ ระลึกถึงการก่อตัวของแอมโมเนียมไอออน NH4+ (เราจะพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของความจุเหล่านี้โดยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเมื่อศึกษาพันธะเคมี) ให้เราสรุปโดยทั่วไป

คุณสมบัติของอะตอมส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยโครงสร้างของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก อิเล็กตรอนที่อยู่ด้านนอกและบางครั้งบนชั้นอิเล็กทรอนิกส์สุดท้ายของอะตอมสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี อิเล็กตรอนดังกล่าวเรียกว่า ความจุตัวอย่างเช่น ในอะตอมของฟอสฟอรัส มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัว: (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมฟอสฟอรัส

เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักจะอยู่บน s- และ p-orbitals ของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยรอง ยกเว้นแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ เวเลนซ์อิเล็กตรอนจะอยู่บน s-orbitals ของชั้นนอกและ d-orbitals ของชั้นสุดท้าย

วาเลนซีคือความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมี คำจำกัดความนี้และแนวคิดของความจุนั้นถูกต้องเฉพาะในความสัมพันธ์กับสารที่มีพันธะประเภทโควาเลนต์ สำหรับสารประกอบไอออนิก แนวคิดนี้ใช้ไม่ได้ แต่จะใช้แนวคิดที่เป็นทางการของ "สถานะออกซิเดชัน" แทน

วาเลนซ์มีลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิสัมพันธ์ของอะตอมกับอะตอมอื่น ตัวอย่างเช่น ความจุของไนโตรเจนในแอมโมเนีย NH 3 คือสาม (รูปที่ 2)

ข้าว. 2. สูตรอิเล็กทรอนิกส์และกราฟิกของโมเลกุลแอมโมเนีย

จำนวนคู่อิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถเกิดขึ้นได้กับอะตอมอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับจำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่เป็นหลัก ตัวอย่างเช่น ในอะตอมของคาร์บอน อิเล็กตรอนสองตัวที่ไม่มีคู่อยู่ในออร์บิทัล 2p (รูปที่ 3) จากจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ เราสามารถพูดได้ว่าอะตอมของคาร์บอนดังกล่าวสามารถแสดงวาเลนซ์เท่ากับ II

ข้าว. 3. โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคาร์บอนในสถานะพื้นดิน

ในสารอินทรีย์ทั้งหมดและสารประกอบอนินทรีย์บางชนิด คาร์บอนเป็นเตตระวาเลนต์ ความจุดังกล่าวเป็นไปได้เฉพาะในสถานะตื่นเต้นของอะตอมคาร์บอนเท่านั้น ซึ่งจะผ่านไปเมื่อได้รับพลังงานเพิ่มเติม

ในสภาวะที่ตื่นเต้น อิเล็กตรอน 2s จะถูกจับคู่ในอะตอมของคาร์บอน ซึ่งหนึ่งในนั้นจะส่งผ่านไปยังออร์บิทัล 2p อิสระ อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่สี่ตัวสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์สี่พันธะ สถานะตื่นเต้นของอะตอมมักจะแสดงด้วย "เครื่องหมายดอกจัน" (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคาร์บอนในสภาวะตื่นเต้น

ไนโตรเจนสามารถมีเวเลนซ์เท่ากับห้าได้หรือไม่ - ตามจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของมัน? พิจารณาความเป็นไปได้ของความจุของอะตอมไนโตรเจน

มีอิเล็กตรอนสองชั้นในอะตอมไนโตรเจนซึ่งมีอิเล็กตรอนเพียง 7 ตัวเท่านั้น (รูปที่ 5)

ข้าว. 5. รูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ของโครงสร้างชั้นนอกของอะตอมไนโตรเจน

ไนโตรเจนสามารถแบ่งอิเล็กตรอนได้สามคู่กับอิเล็กตรอนอีกสามตัว อิเล็กตรอนคู่หนึ่งในวงโคจร 2s สามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะได้ แต่ตามกลไกที่แตกต่างกัน - ผู้บริจาค - ผู้รับหนึ่งสร้างพันธะที่สี่

การแยกอิเล็กตรอน 2s ในอะตอมไนโตรเจนเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากชั้นอิเล็กตรอนที่สองไม่มี d-sublevel ดังนั้นความจุสูงสุดของไนโตรเจนคือ IV

สรุปบทเรียน

ในบทเรียนนี้ คุณได้เรียนรู้ที่จะกำหนดความเป็นไปได้ของความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี ในระหว่างการศึกษาวัสดุนี้ คุณได้เรียนรู้ว่าอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ที่อะตอมหนึ่งสามารถเกาะกับตัวมันเองได้จำนวนเท่าใด และสาเหตุที่องค์ประกอบเหล่านี้แสดงค่าเวเลนซ์ต่างกัน

บรรณานุกรม

1. Novoshinsky I.I. , Novoshinskaya N.S. เคมี. หนังสือเรียน ป.10 ทั่วไป สถาบัน ระดับโปรไฟล์ - M.: LLC "TID "Russian Word - RS", 2008. (§ 9)
2. Rudzitis G.E. เคมี. พื้นฐานของวิชาเคมีทั่วไป. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 11: ตำราเรียน ทั่วไป สถาบัน: ระดับพื้นฐาน / G.E. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน - ม.: การศึกษา, JSC "ตำรามอสโก", 2010. (§ 5)
3. Radetsky น. เคมี. วัสดุการสอน เกรด 10-11 - ม.: การศึกษา, 2554.
4. Khomchenko I.D. รวบรวมโจทย์และแบบฝึกหัดวิชาเคมี ม.ปลาย - M.: RIA "New Wave": Publisher Umerenkov, 2008. (p. 8)

1. แหล่งข้อมูลการศึกษาดิจิทัลชุดเดียว (ประสบการณ์วิดีโอในหัวข้อ) ()
2. วารสารอิเล็กทรอนิกส์ "เคมีและชีวิต" ()

การบ้าน

1. กับ. 30 ลำดับที่ 2.41, 2.43 จากการรวบรวมงานและแบบฝึกหัดเคมีสำหรับโรงเรียนมัธยม (Khomchenko I.D. ), 2008
2. เขียนลงไป วงจรไฟฟ้าโครงสร้างของอะตอมคลอรีนในดินและสภาวะตื่นเต้น
3. อะตอมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนกี่ตัว: ก) เบริลเลียม; ข) ออกซิเจน ค) กำมะถัน?

บ้าน » การแพร่เชื้อ » ICE ไม่เริ่มทำงาน ดีเซลไม่สตาร์ท: สาเหตุที่เป็นไปได้และวิธีแก้ไขปัญหา เริ่มได้ไม่ดีในสภาพอากาศหนาวเย็นหรือไม่เริ่มเลยในฤดูหนาว