Какая количество электронов в атоме: объясняем простыми словами

Количество электронов в атоме — это одно из базовых понятий химии, которое помогает понять поведение элемента, его реакционную способность и роль в строении вещества. Хотя тема может показаться сложной, объяснить её можно доступно даже тем, кто не знаком с наукой. В этой статье рассмотрим, чему равно количество электронов в атоме, как его определить, и что влияет на электронную конфигурацию таких элементов, как калий, железо, барий, скандий, хром и кальций.

Что такое электрон и как он влияет на свойства атома

Электроны — это отрицательно заряженные частицы, вращающиеся вокруг ядра атома. Именно от их количества зависят химические свойства элемента. В нейтральном атоме количество электронов равно числу протонов, то есть атомному номеру элемента в периодической таблице.

Например:

• У водорода 1 протон — значит, 1 электрон.
• У кислорода 8 протонов — значит, 8 электронов.

Это общее количество электронов определяет электронную конфигурацию, которая, в свою очередь, влияет на валентность, способность к образованию связей и реакционную активность.

Как определить количество электронов в атоме

Чтобы определить количество электронов в атоме, достаточно знать его атомный номер. Он указан в таблице Менделеева.

Алгоритм:

1. Найдите атомный номер элемента.
2. Если атом нейтральный, количество электронов равно атомному номеру.
3. Если атом — ион, то число электронов изменяется:
   • У положительных ионов электронов меньше.
   • У отрицательных — больше.

Примеры: количество электронов в атомах известных элементов

Рассмотрим, чему равно количество электронов у некоторых химических элементов.

Калий (K)

• Атомный номер: 19
• Количество электронов: 19
• Электронная конфигурация: 2-8-8-1

Калий — активный металл с одним электроном на внешнем уровне.

Железо (Fe)

• Атомный номер: 26
• Количество электронов: 26
• Электронная конфигурация: 2-8-14-2

Железо — переходный металл, может образовывать разные степени окисления.

Барий (Ba)

• Атомный номер: 56
• Количество электронов: 56
• Электронная конфигурация: 2-8-18-18-8-2

Барий — щелочноземельный металл, имеет два электрона на внешнем уровне.

Скандий (Sc)

• Атомный номер: 21
• Количество электронов: 21
• Электронная конфигурация: 2-8-9-2

Скандий используется в сплавах для повышения прочности.

Хром (Cr)

• Атомный номер: 24
• Количество электронов: 24
• Особенность: у хрома нестандартная конфигурация (2-8-13-1)

Хром может проявлять разные степени окисления, используется в антикоррозийных покрытиях.

Кальций (Ca)

• Атомный номер: 20
• Количество электронов: 20
• Электронная конфигурация: 2-8-8-2

Кальций важен для формирования костной ткани и других биологических процессов.

Почему важно знать количество электронов

Количество электронов в атоме определяет:

• Валентность (сколько связей может образовать атом).
• Электроотрицательность (способность притягивать электроны).
• Физические свойства (цвет, электропроводность, магнитность).
• Химическую активность.

Например, калий с одним электроном на внешнем уровне активно реагирует с водой, а хром может быть и окислителем, и восстановителем — всё благодаря его конфигурации.

Как распределяются электроны по уровням

Электроны в атоме размещаются по энергетическим уровням:

• Первый уровень: максимум 2 электрона.
• Второй: до 8.
• Третий: до 18.
• Далее — сложнее, но по определённым законам.

Принцип распределения: 2-8-8-…

Это даёт возможность определить, насколько заполнен внешний уровень и понять химическое поведение атома.

Откуда берётся заряд ионов

Атомы могут терять или принимать электроны:

• Потеря электронов → образование катионов (положительный заряд).
• Присоединение электронов → образование анионов (отрицательный заряд).

Например:

• Калий теряет 1 электрон → K⁺
• Кислород присоединяет 2 электрона → O²⁻

Эти процессы ключевые для понимания кислотно-основных и окислительно-восстановительных реакций.

Итог

Количество электронов в атоме — это главный показатель, который определяет почти все свойства химического элемента. Понимание, чему равно количество электронов, особенно у таких веществ, как барий, скандий, хром, железо, калий и кальций, помогает разбираться в реакциях, свойствах и применении элементов. Если вы сможете правильно определить общее количество электронов, то легко поймёте и принципы построения сложных веществ, и логику их взаимодействия.