Как определяется число электронов атома химического элемента

Число электронов в атоме химического элемента определяется на основе его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева и фундаментальных принципов строения атома. Основной принцип определения В электронейтральном (незаряженном) атоме количество электронов всегда равно порядковому номеру элемента. Это объясняется следующей логической цепочкой:

1. Порядковый номер (Z) указывает на количество протонов в ядре атома.
2. Протон обладает элементарным положительным зарядом ( $\mathrm{+1}$). Электрон обладает элементарным отрицательным зарядом ( $-1$). Поскольку атом в обычном состоянии электрически нейтрален, суммарный положительный заряд ядра должен быть полностью скомпенсирован суммарным отрицательным зарядом электронов.

Электроны в ионах Если атом теряет или приобретает электроны, он превращается в ион. В этом случае расчет производится иначе:

• Катионы (положительные ионы): Число электронов меньше порядкового номера. Чтобы найти их количество, нужно из порядкового номера вычесть величину заряда иона.
• Анионы (отрицательные ионы): Число электронов больше порядкового номера. Нужно прибавить величину заряда к порядковому номеру.

Распределение электронов по уровням Для более детального понимания того, как электроны располагаются вокруг ядра, используются следующие правила:

• Номер периода указывает на количество энергетических уровней (электронных слоев), на которых располагаются электроны.
• Номер группы (для элементов главных подгрупп) указывает на число электронов на внешнем (последнем) энергетическом уровне. Эти электроны называются валентными.
• Максимальное число электронов на конкретном уровне определяется по формуле:
  $N=2n^2$где $n$ — номер энергетического уровня.

Примеры расчета

1. Углерод (C): Порядковый номер 6. Значит, в атоме 6 протонов и 6 электронов.
2. Алюминий (Al): Порядковый номер 13. В нейтральном атоме 13 электронов.
3. Ион Магния ( $M{g}^{2+}$): Порядковый номер 12. Так как заряд $\mathrm{+2}$, атом потерял 2 электрона. Итого: $12-2=$ 10 электронов. Ион Хлора ( $C{l}^{-}$): Порядковый номер 17. Заряд $-1$ означает лишний электрон. Итого: $17+1=$ 18 электронов.

Я могу составить для вас таблицу распределения электронов по подуровням (электронную конфигурацию) для любого интересующего вас элемента. Хотите, чтобы я разобрал конкретный пример?