Chimie anorganică
Structura atomului
Proton, neutron, electron — numere cuantice, configurație electronică, izotopi.
Particulele subatomice
| Particulă | Simbol | Sarcină | Masă relativă | Localizare |
|---|---|---|---|---|
| Proton | p⁺ | +1 | 1 u.a.m. | Nucleu |
| Neutron | n⁰ | 0 | 1 u.a.m. | Nucleu |
| Electron | e⁻ | −1 | ~0 | Înveliș electronic |
Numerele caracteristice
Numărul atomic (Z) = numărul de protoni din nucleu = numărul de electroni (atom neutru)
Numărul de masă (A) = protoni + neutroni → A = Z + N
Numărul de neutroni: N = A − Z
Notație: ᴬ_Z X (ex: ²³_₁₁Na → Z=11, A=23, N=12)
Izotopi
Atomi ai aceluiași element (Z identic) cu număr de masă diferit (A diferit) → neutroni diferiți.
Exemple:
- ¹H (protiu), ²H (deuteriu), ³H (tritiu)
- ¹²C (98,9%), ¹³C (1,1%), ¹⁴C (radioactiv)
- ²³⁵U și ²³⁸U (izotopi ai uraniului)
Masa atomică medie = medie ponderată cu abundențele izotopice.
Învelișul electronic — straturi și substraturi
Straturi (niveluri energetice): K(n=1), L(n=2), M(n=3), N(n=4)…
Capacitate maximă: 2n² electroni pe stratul n.
Substraturi (subniveluri): s, p, d, f
- s: max 2e⁻ (1 orbital)
- p: max 6e⁻ (3 orbitali)
- d: max 10e⁻ (5 orbitali)
- f: max 14e⁻ (7 orbitali)
Ordinea completării (regula lui Klechkovsky): 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p…
Configurații electronice — exemple BAC
| Element | Z | Configurație | Strat de valență |
|---|---|---|---|
| H | 1 | 1s¹ | 1s¹ |
| He | 2 | 1s² | 1s² |
| Li | 3 | 1s² 2s¹ | 2s¹ |
| C | 6 | 1s² 2s² 2p² | 2s² 2p² |
| N | 7 | 1s² 2s² 2p³ | 2s² 2p³ |
| O | 8 | 1s² 2s² 2p⁴ | 2s² 2p⁴ |
| Na | 11 | [Ne] 3s¹ | 3s¹ |
| Cl | 17 | [Ne] 3s² 3p⁵ | 3s² 3p⁵ |
| Fe | 26 | [Ar] 3d⁶ 4s² | 3d⁶ 4s² |
| Cu | 29 | [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ | excepție! |
Ioni
Cation (ion pozitiv): atom care pierde electroni → Na → Na⁺ + e⁻
Anion (ion negativ): atom care câștigă electroni → Cl + e⁻ → Cl⁻
La ioni: Z rămâne neschimbat, numărul de electroni se modifică.
La examen
- Z = protoni = electroni (atom neutru)
- N = A − Z
- Izotopii au același Z, A diferit
- Configurația electronică: respectă ordinea Klechkovsky
- Electronii de valență = electronii de pe ultimul strat completat (cei care participă la legături)
- Cu și Cr au configurații excepționale (3d plin/semiplin e mai stabil)