ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ (PDF)

Χημεία Α΄ Λυκείου — Μάθημα Χ7

Ενότητα 2.1: Ηλεκτρονιακή Δομή των Ατόμων • Κατανομή Ηλεκτρονίων σε Στιβάδες (K, L, M, N)
💡 Σημείωμα Αυτομελέτης

Σε αυτό το μάθημα μελετάμε τον τρόπο με τον οποίο κατανέμονται τα ηλεκτρόνια γύρω από τον πυρήνα σε στιβάδες, καθώς και τους κανόνες που διέπουν τη συμπλήρωσή τους για τα πρώτα 20 στοιχεία.

1. Ηλεκτρονιακές Στιβάδες (Ενεργειακά Επίπεδα)

Τα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από τον πυρήνα σε καθορισμένες περιοχές που ονομάζονται στιβάδες ή ενεργειακά επίπεδα. Συμβολίζονται με τα γράμματα K, L, M, N, O, P, Q ξεκινώντας από αυτή που βρίσκεται πλησιέστερα στον πυρήνα.

Στιβάδα Aριθμός Στιβάδας (n) Μέγιστος Αριθμός Ηλεκτρονίων (2n²)
K n = 1 (πλησιέστερη στον πυρήνα) 2 e⁻
L n = 2 8 e⁻
M n = 3 18 e⁻ (μέχρι 8 e⁻ για Z ≤ 20)
N n = 4 32 e⁻ (μέχρι 2 e⁻ για Z ≤ 20)
2. Βασικοί Κανόνες Κατανομή Ηλεκτρονίων (για Z ≤ 20)
Παράδειγμα Κατανομής:      11Na:   K(2) L(8) M(1)     |     20Ca:   K(2) L(8) M(8) N(2)
⭐ Γιατί το Ασβέστιο (20Ca) βάζει ηλεκτρόνια στη Ν;

Στο 19K και 20Ca, μόλις η στιβάδα M αποκτήσει 8 ηλεκτρόνια, η εξωτερική στιβάδα δεν μπορεί να πάρει 9ο ηλεκτρόνιο. Έτσι, τα επόμενα 1 ή 2 ηλεκτρόνια πηγαίνουν στη στιβάδα N!

📝 Ασκήσεις για Μελέτη στο Σπίτι

ΘΕΜΑ Α: Ερωτήσεις Κατανόησης Θεωρίας

  1. Χαρακτηρίστε τις προτάσεις ως Σωστές (Σ) ή Λανθασμένες (Λ):
    α) Η στιβάδα K μπορεί να χωρέσει έως και 8 ηλεκτρόνια.
    β) Η εξωτερική στιβάδα οποιουδήποτε ατόμου δεν περιέχει ποτέ πάνω από 8 ηλεκτρόνια.
    γ) Η στιβάδα L βρίσκεται πιο κοντά στον πυρήνα από τη στιβάδα K.
  2. Συμπληρώστε τα κενά:
    α) Η στιβάδα με τη χαμηλότερη ενέργεια είναι η ______.
    β) Το άτομο του 7N περιέχει ______ e⁻ στη στιβάδα K και ______ e⁻ στη στιβάδα L.

ΘΕΜΑ Β: Ασκήσεις Ηλεκτρονιακής Κατανομής

  1. Γράψτε την ηλεκτρονιακή κατανομή σε στιβάδες για τα παρακάτω ουδέτερα άτομα:
    α) 3Li     β) 8O     γ) 12Mg     δ) 17Cl     ε) 19K
  2. Κατανομή σε Ιόντα: Να γράψετε την ηλεκτρονιακή δομή σε στιβάδες για τα παρακάτω ιόντα:
    α) 11Na⁺     β) 16S²⁻     γ) 13Al³⁺
  3. Εύρεση Ατομικού Αριθμού: Ένα ουδέτερο άτομο έχει συμπληρωμένες τις στιβάδες K και L, ενώ στη στιβάδα M περιέχει 5 ηλεκτρόνια.
    α) Ποια είναι η ηλεκτρονιακή του κατανομή;
    β) Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός (Z) του στοιχείου;
🔑 Αναλυτικές Λύσεις Ασκήσεων (Για Αυτοέλεγχο)
Λύση Θέματος Α

1. Σωστό / Λάθος:
• α) Λάθος. Η στιβάδα K χωράει το πολύ 2 ηλεκτρόνια.
• β) Σωστό. Θεμελιώδης κανόνας: max 8 e⁻ στην εξωτερική στιβάδα.
• γ) Λάθος. Η στιβάδα K είναι η πλησιέστερη στον πυρήνα (n=1), ενώ η L είναι η δεύτερη (n=2).

2. Συμπλήρωση Κενών:
• α) K.
• β) 2 e⁻ στη στιβάδα K και 5 e⁻ στη στιβάδα L.

Λύση Θέματος Β

3. Κατανομή Ατόμων:
• α) 3Li: K(2) L(1)
• β) 8O: K(2) L(6)
• γ) 12Mg: K(2) L(8) M(2)
• δ) 17Cl: K(2) L(8) M(7)
• ε) 19K: K(2) L(8) M(8) N(1)

4. Κατανομή Ιόντων:
• α) 11Na⁺ (10 e⁻): K(2) L(8)
• β) 16S²⁻ (18 e⁻): K(2) L(8) M(8)
• γ) 13Al³⁺ (10 e⁻): K(2) L(8)

5. Εύρεση Z:
• α) Αφού K και L είναι πλήρεις, έχουν K(2) και L(8). Με M(5), η κατανομή είναι: K(2) L(8) M(5).
• β) Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων = 2 + 8 + 5 = 15 e⁻. Αφού το άτομο είναι ουδέτερο, Z = 15.