Nemesgázszerkezet

Ebben a videóban arról lesz szó, hogy hogyan írhatjuk fel az elektronszerkezetet a nemesgázszerkezet jelölésével. És hogy konkrétabbak is legyünk, példákat is fogunk nézni a főcsoportok elemei közül. Azért ezek közül választunk, mert az átmenetifémek és a lantanidák kicsit bonyolultabbak, ezért velük most nem foglalkozunk. A nemesgázszerkezettel való jelölés felírása egy részecskére elég egyszerű. Vesszük azt a nemesgázt, amely közvetlenül megelőzi az atomot vagy iont. Mit is értünk ezalatt? Azt a nemesgázt keressük, amely közvetlenül előtte van, tehát feljebb megyünk egy sorral, és ide jövünk, ahol a nemesgázok találhatók. Szögletes zárójelbe tesszük a nemesgáz vegyjelét, és felírjuk a többi elektront a megszokott jelöléssel, amit az elektronszerkezetnél használunk. Ha esetleg nem emlékszel, megnézünk pár példát rögtön, így remélhetőleg világos lesz. Mielőtt elkezdenénk, elevenítsük fel, miért hívjuk a nemesgázokat nemesnek. Teljes oktettjük van, azaz nyolc elektronjuk a külső héjon. Mivel teljes oktettjük van, nem túl reaktívak, minden elektronjuk megvan, amire szükségük van. Látni fogod, hogy a kémia nagy része, a kémiai reakciók, arról szólnak, hogy más elemek megpróbálják megszerezni a nemesgázszerkezetet. Az első példánk, melynek felírjuk az elektronszerkezetét, a szilícium. A szilícium a szén alatt van a periódusos rendszerben, fel tudjuk írni a teljes elektronszerkezetét, csak az összehasonlítás kedvéért. Elkezdjük itt a hidrogénnél, a szilícium elektronszerkezete: 1s² 2s² 2p⁶. Emlékeztetőül: ezek az s elektronok, mivel s pályákon vannak, ezek a p elektronok, mivel p pályákon vannak. A 2p⁶ után 3s² következik, és még van két további elektron, ez tehát a 3p². Ez tehát a szilícium elektronszerkezete. Ezt át tudjuk írni nemesgázszerkezetes jelölésre. És összehasonlíthatjuk. A szilícium előtti nemesgáz, a fölötte levő sorban a jobb szélen, látjuk, hogy a neon. Leírjuk zárójelbe, majd jönnek azok az elektronok, amelyek a neon után következnek. Lejjebb megyünk, és jönnek a neonban nem szereplő elektronok, azaz a 3s² és a 3p². Ha összehasonlítjuk a kétféle felírást, látjuk, hogy ezek az elektronok, tehát minden, ami a 3s² 3p² előtt van, adja a neon elektronszerkezetét. Ezt tehát nem kell leírnunk, elég a neont leírni, és feltesszük, hogy aki olvassa, az tisztában van a neon elektronszerkezetével. A másik, ami feltűnhet, az az, hogy ezek a további elektronok a zárójelen kívül, a vegyértékelektronok. Tehát ezzel a felírással, a nemesgázos jelöléssel, jól láthatók a vegyértékelektronok, ami hasznos lehet. Megnézünk még egy példát, a kalciumot. Itt található a kalcium, és most le sem írjuk a teljes elektronszerkezetet. Csak a nemesgázos jelölést használjuk. A kalcium előtti nemesgáz, feljebb megyünk eggyel, és látjuk, hogy ez az argon. Tehát leírjuk az argont zárójelben, és megnézzük, milyen elektronok jönnek még utána. Lemegyünk egyet, látjuk, hogy a 4s elektronokról van szó, és ezekből 2 van. Ez tehát a kalcium nemesgázos jelölése. Megvan az elektronoktettje a kalciumnak? Tudjuk, hogy ezek a vegyértékelektronok, és azt is tudjuk, hogy ha teljes oktettje volna, akkor nemesgázszerkezetű lenne, azaz vagy kripton, vagy argon. A kalcium könnyen leadja ezt a két elektront, ahelyett, hogy felvenne egy csomót. 10+6 elektront kellene felvennie, de inkább lead kettőt, és Ca²⁺-kation lesz belőle. Ennek igen röviden felírhatjuk az elektronszerkezetét, hiszen tudjuk, hogy elveszíti ezt a két vegyértékelektront, és ez lesz a szerkezete, amely pontosan megegyezik az argonéval. Így egy szempillantással megállapíthatjuk, hogy a Ca²⁺-nak teljes oktettje van. A nemesgázos jelölés egyik előnye tehát az, hogy nem csak kevésbé fárad el a kezünk, hanem jól mutatja a vegyértékelektronokat és azt, hogy az ionnak vagy atomnak megvan-e az oktettszerkezete.