钾的原子序数是19,用化学符号k表示。它是一种非常柔软的金属,甚至可以用刀切成碎片。它的外观是银白色的,已知与水发生强烈反应。
众所周知,钾离子在我们的身体中起着至关重要的作用,如神经传导,钾缺乏可能会导致心律异常。它也被用于商业,特别是在肥皂和化肥工业。
朋友们,在这篇文章中,我们将了解钾及其玻尔模型。
让我们开始吧……
钾的玻尔模型
原子早期被认为是一种微观结构,它有一个沉重的核心,即原子核,它带着正电荷,电子以随机的轨道围绕原子核运动。
1915年,尼尔·玻尔修正了恩斯特·卢瑟福(Ernst Rutherford)提出的先前的模型,并建立了电子以确定的圆形轨道(也称为壳层)围绕原子核运动的理论。玻尔还指出,这些壳层具有确定的能级。
基本上,卢瑟福专注于解释原子核,而电子及其位置和能量则由玻尔描述。
他用整数标记这些壳层,量子数n,其中n可以是任何值,即1,2,3,4等。此外,这些外壳可以按照字母顺序命名为K、L、M、N等。
这个模型还强调了电子能够从一个电子层移动到另一个电子层的事实。电子能量的释放导致它掉到能量较低的壳层,而能量的获得导致电子从低能级跃迁到高能级。
因此,波尔-卢瑟福模型的假设分别如下:
•原子的最大质量集中在它的中心,也就是原子核,由质子和中子组成。
•质子是带正电荷的原子,而中子不带任何电荷。
•电子带负电荷,在确定的轨道或具有固定能量的轨道壳中围绕原子核运动。
•这些轨道壳层用整数n表示(其中n的值可以是任何整数,即1,2,3,4等)。
•电子可以通过获得能量从低能量轨道移动到高能量轨道,通过损失能量从高能量轨道移动到低能量轨道。
距离原子核最远的能携带电子的电子层被称为价电子层,而这个电子层中的电子被称为价电子。
在钾原子的情况下,有19个质子,20个中子和19个电子。电子被安置在四个电子层中,即K、L、M和N电子层。
钾原子 | 价值 |
不。的质子 | 19 |
不。中子 | 20. |
电子数 | 19 |
炮弹数量 | 4 |
第一(K)层电子数 | 2 |
第二层(L)电子数 | 8 |
第3 (M)层电子数 | 8 |
第4 (N)层电子数 | 1 |
价电子数 | 1 |
绘制钾的玻尔模型
钾元素属于第4族,周期为1。这是19th元素周期表中的元素。
从上述钾框中我们可以推断出的信息如下:
•钾的原子序数是19。
•钾离子的电子构型为[Ar] 4s1.
•钾的原子符号是K。
•钾的相对原子质量是39.0983。
这些信息足以帮助我们画出钾的玻尔模型。
首先,我们要画出这个原子的原子核。
为此,我们必须找出这个原子中质子和中子的数量。
原子的原子序数和原子核内的质子数是相同的。
钾原子的原子序数是19。
因此,钾原子中的质子数=原子序数= 19。
现在,我们要找出这个原子中的中子数。
在一个原子中,中子数可以通过将原子质量四舍五入到与其最接近的整数,然后从中减去质子数来计算。
因此,在原子中,
不。中子数=把原子质量四舍五入到最接近的整数-不。的质子
钾的相对原子质量是39.0983,四舍五入得到39。
同样,钾原子中的质子数,如上所述,等于19。
钾原子的中子数= 39 - 19 = 20
因此,钾原子中的中子数= 20
由于这两种原子都在原子核内,根据这一信息,我们现在可以画出钾原子的原子核,如下图所示:
在上图中,质子用p表示+,中子用n°表示。
现在我们的原子核已经完整了,我们可以继续计算钾原子中的电子数。
对于一个原子来说,质子和电子的数量总是相等的。
因此,在钾原子的情况下,
质子数=电子数= 19e- - - - - -
电子用符号e表示- - - - - -.
当我们计算出原子中电子的数量后,我们必须将它们安置在各自的能级或轨道壳层中。
为此,我们必须首先理解以下规则:
•第一能层即K能层总是只包含2个电子。
•电子层的电子数用公式2n计算2.
•任何壳层中多于4个电子的电子,总是顺时针排列在4个电子组中。
•填充在任何壳层中的前四个电子与下行电子呈90°角。
•然而,随着电子数量的增加,电子之间的夹角不断减小。
现在,我们可以开始把这些电子填入壳层。让我们从K层开始。
钾原子的K层电子数= 2n2= 2
现在,我们来看钾原子的L壳层。
首先,我们将根据上面给出的公式计算L壳层的电子数。
因此,钾原子L壳层的电子数为2n2= 2 (2)2= 8
现在我们将按顺时针方向将这些电子填充到4个电子的基团中,正如上面给出的规则所述。
现在,这4个电子都在L层,我们可以用同样的方式填满剩下的4个电子。执行此操作后,shell显示如下:
现在我们有了一个完整的钾原子L壳层。因此,我们可以向前推进到M层。
钾原子M层的电子数= 2n2= 2 (3)2= 18
因此,M壳层可以容纳18个电子。
然而,这里有一个有趣的事实。元素周期表的初始元素,即原子序数20以下的元素在M壳层中只能容纳8个电子。
超过原子序数20,原子允许容纳低于18的任何数量的电子,即这些原子的M壳层所能携带的最大电子是18。
因此,钾原子的M壳层只包含8个电子。
现在,我们将把这些电子填入M壳层,按照上面给出的规则,即按顺时针方向以4个电子为一组。
填满钾原子M壳层的前四个电子后,如下图所示:
现在,这4个电子都在M层,我们可以用同样的方式填满剩下的4个电子。执行此操作后,shell显示如下:
现在我们有了一个完整的钾原子M壳层。因此,我们可以向前移动到N层。
钾原子的N层电子数= 2n2= 2 (4)2= 32
因此,一个原子的N壳层能容纳32个电子。
然而,在钾原子的情况下,我们已经分别在K, L和M层填满了2 + 8 + 8个电子。
由于钾原子的电子总数是19个,因此,我们只剩下1个电子。
我们将这个电子安置在钾原子的N壳层中,之后钾的最终玻尔模型如下所示:
因此,钾原子的最终玻尔模型由19个质子、20个中子和19个电子组成。电子被安置在四个壳层中,即K、L、M和N壳层,分别为2、8、8和1。
由玻尔模型推导路易斯结构
原子的路易斯结构和玻尔模型都通过直观的表示来描述原子的结构。
唯一不同的是,玻尔模型解释了所有的细节,如质子、中子、电子的数量、壳层的数量等,而刘易斯结构只显示了价电子和原子核。
此外,刘易斯结构以点的形式显示电子,而原子核则以该元素的原子符号表示。
钾的Lewis结构如下:
相关的话题
结论
钾原子的最终玻尔模型由19个质子、20个中子和19个电子组成。
电子被安置在四个壳层中,即K、L、M和N壳层,分别为2、8、8和1。
原子序数低于20的原子的M壳层只能容纳8个电子。因此,钾原子的M壳层只有8个电子。