Изоэлектронные частицы
Изоэлектронные частицы — это атомы или ионы, содержащие одинаковое число электронов и имеющие одинаковую электронную конфигурацию. Например, \(\mathrm{O^{2-}}\), \(\mathrm{F^-}\), \(\mathrm{Ne}\) и \(\mathrm{Na^+}\) имеют по 10 электронов.
Чтобы определить, являются ли частицы изоэлектронными, нужно посчитать электроны в каждой из них. У нейтрального атома число электронов равно порядковому номеру элемента \(Z\). У иона число электронов изменяется при образовании заряда: катион теряет электроны, а анион приобретает их.
Здесь \(N_e\) — число электронов, \(Z\) — порядковый номер элемента, а \(z\) — заряд частицы, выраженный в единицах элементарного заряда: для \(+1\) берут \(z=1\), для \(-1\) — \(z=-1\). После подсчёта электронов сравнивают их число и распределение по энергетическим уровням. Подробнее это связано с электронными конфигурациями ионов.
Проверим частицы \(\mathrm{O^{2-}}\), \(\mathrm{F^-}\), \(\mathrm{Ne}\) и \(\mathrm{Na^+}\). Их числа электронов равны соответственно \(8-(-2)=10\), \(9-(-1)=10\), \(10-0=10\) и \(11-1=10\). Все они изоэлектронны и имеют распределение электронов \(2,8\).
Одинаковое число электронов не означает одинаковые свойства веществ. Ядра этих частиц содержат разное число протонов, поэтому притяжение электронов различается. Кроме того, изоэлектронность не означает одинаковый заряд: среди изоэлектронных частиц могут быть атом, катионы и анионы.
Какая частица изоэлектронна с \(\mathrm{Ne}\)?
Главное
- Изоэлектронные частицы имеют одинаковое число электронов и одинаковую электронную конфигурацию.
- Число электронов рассчитывают по формуле \(N_e=Z-z\).
- Изоэлектронность не означает одинаковые химические свойства: состав ядер и заряды частиц могут различаться.