Structura atomului: configurație, legături, tabel periodic

Atomul: ce spune fiecare număr
Numărul atomic $Z$ este numărul de protoni din nucleu și, la atomul neutru, numărul de electroni. Numărul de masă $A$ este suma protonilor și neutronilor, deci $N = A - Z$.

• Izotopii aceluiași element au același $Z$, dar $A$ diferit: au același număr de electroni și aceleași proprietăți chimice, se deosebesc doar prin numărul de neutroni. $^{51}\mathrm{V}$ și $^{50}\mathrm{V}$ au amândoi 23 de electroni.
• Ionul apare prin cedare sau acceptare de electroni: cationul are mai puțini electroni decât protoni ( 20 protoni, 18 electroni), anionul mai mulți ( 17 protoni, 18 electroni). Particulele cu același număr de electroni au aceeași configurație: și au configurația argonului.

Învelișul electronic
Pe nivelul $n$ încap cel mult $2n^2$ electroni: 2, 8, 18, 32. Subnivelurile se completează în ordinea $1s\,2s\,2p\,3s\,3p\,4s\,3d\,4p$.

• Configurația se scrie pe subniveluri: $1s^22s^22p^63s^23p^2$ este siliciul, $Z=14$.

Poziția în sistemul periodic

• Perioada este numărul de niveluri energetice ocupate.
• La subgrupa principală, numărul grupei este numărul electronilor de pe ultimul nivel. Elementele de tip d formează subgrupele secundare: vanadiul, $Z=23$, este în perioada a IV-a, grupa a V-a, subgrupa secundară.
• În grupă, de sus în jos, crește caracterul metalic, deci și cel reducător; în perioadă, spre dreapta, cresc caracterul nemetalic și electronegativitatea. De aceea cesiul este reducător mai puternic decât potasiul, iar în șirul $\mathrm{N} - \mathrm{P} - \mathrm{As}$ proprietățile nemetalice descresc.

Oxidul superior, hidroxidul superior, compusul cu hidrogenul
Pentru grupa $n$ a subgrupei principale, oxidul superior are compoziția $\mathrm{E_2O_n}$, cu indicii simplificați: grupa a VI-a dă $\mathrm{SO_3}$, nu iar grupa a V-a dă

• La metale, hidroxidul superior este o bază, iar hidroxizii solubili sunt baze alcaline: $\mathrm{KOH}$, $\mathrm{Ca(OH)_2}$. La nemetale, hidroxidul superior este un acid: $\mathrm{H_2SO_4}$,

Legătura chimică și rețeaua cristalină
Tipul legăturii se stabilește cu seria electronegativității din anexa testului, prin diferența $\Delta EN$ dintre elemente.

Rețeaua atomică, la siliciu, diamant sau $\mathrm{SiO_2}$, dă substanțe dure, cu temperaturi de topire foarte mari. Între moleculele care conțin $\mathrm{O} - \mathrm{H}$, $\mathrm{N} - \mathrm{H}$ sau $\mathrm{F} - \mathrm{H}$ apar în plus legături de hidrogen: de aceea apa și fierb la temperaturi neașteptat de mari.

Calculele care apar aici
$\nu = \dfrac{m}{M} = \dfrac{V}{22{,}4} = \dfrac{N}{6{,}02\cdot10^{23}}$, unde este volumul gazului în condiții normale, în litri.

• $12{,}04\cdot10^{23}$ molecule înseamnă $2$ mol, iar $44{,}8$ l de gaz (c.n.) tot $2$ mol.
• Din moli treci la masă cu $m = \nu \cdot M$: mol de cântăresc g, iar mol de doar g.