KODOLA ELEKTRONISKĀ KONFIGURĀCIJA: UZBŪVE, PIEMĒRI - ĶĪMIJA

Kompakto vai kodola elektronu konfigurācija ir viens, kuru kvantu notācijas skaitam, elektronu un to enerģijas apakšlīmeņos tiek saīsināti cēlā gāzes simboli iekavās. Tas ir ļoti noderīgi, rakstot noteikta elementa elektroniskās konfigurācijas, jo tas ir vienkāršs un ātrs.

Vārds “kodols” parasti attiecas uz atoma iekšējiem elektroniskajiem apvalkiem; tas ir, tie, kuros to elektroniem nav valences un tāpēc tie nepiedalās ķīmiskajā saitē, kaut arī tie nosaka elementa īpašības. Metaforiski runājot, kodols būtu sīpola iekšpuse, tā slāņiem, kas sastāv no virknes orbitāļu enerģijas.

Elektroniskas konfigurācijas, kas saīsinātas ar cēlgāzes simboliem. Avots: Gabriel Bolívar.

Attēlā parādīti četru cēlu gāzu ķīmiskie simboli iekavās un dažādās krāsās: (zaļa), (sarkana), (violeta) un (zila).

Katrā no punktētajiem rāmjiem ir lodziņi, kas attēlo orbitāles. Jo lielāki tie ir, jo lielāks ir elektronu skaits, ko tie satur; kas savukārt nozīmēs, ka ar šiem simboliem var vienkāršot vairāk elementu elektroniskās konfigurācijas. Tas ietaupa laiku un enerģiju, rakstot visas piezīmes.

Veidojiet kārtību

Pirms kodola elektronu konfigurāciju izmantošanas ir ieteicams pārskatīt pareizo secību, lai izveidotu vai uzrakstītu šādas konfigurācijas. To nosaka saskaņā ar diagonāļu likumu vai Moellera diagrammu (dažviet to sauc par lietus metodi). Pēc šīs diagrammas kvantu apzīmējumi ir šādi:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

Šī kvantu apzīmējumu virkne izskatās spraiga; un tas būtu vēl jo vairāk tad, ja katru reizi būtu jāraksta, ka jāparāda jebkura elementa elektronu konfigurācija, kas atrasta 5. periodā. Ņemiet vērā arī to, ka virknē nav elektronu; augšējā labajā leņķī nav skaitļu (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

Jāatceras, ka s orbitāles var "izvietot" divus elektronus (ns ² ). P orbitāles ir trīs kopā (skatiet trīs lodziņus iepriekš), tāpēc tie var uzņemt sešus elektronus (np ⁶ ). Un visbeidzot, d orbitāles ir piecas, un f ir septiņas, kopā ir attiecīgi desmit (nd ¹⁰ ) un četrpadsmit (nf ¹⁴ ) elektroni.

Elektroniskās konfigurācijas saīsinājums

Iepriekš teikto mēs turpinām aizpildīt iepriekšējo kvantu apzīmējumu rindu ar elektroniem:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Cik elektronu ir kopumā? 118. Un kuram elementam tā atomā atbilst tik liels elektronu skaits? Cēlgāzes oganesonam, Og.

Pieņemsim, ka ir elements ar kvantu numuru Z, kas vienāds ar 119. Tad tā valences elektronu konfigurācija būtu 8s ¹ ; bet kāda būtu tā pilnīga elektroniskā konfigurācija?

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶ 8s ¹

Kāda būtu jūsu kompaktā elektroniskā kodola konfigurācija? Ir:

8s ¹

Ņemiet vērā acīmredzamo vienkāršojumu vai saīsinājumu. Simbolā tiek ieskaitīti visi 118 iepriekš uzrakstītie elektroni, tāpēc šim neskaidrajam elementam ir 119 elektroni, no kuriem tikai viens ir valences (periodiskajā tabulā tas atrastos zem francija).

Piemēri

vispārējs

Pieņemsim, ka vēlaties saīsinājumu veidot pakāpeniski:

2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Ņemiet vērā, ka 1s ² tika aizstāts ar. Nākamā cēlgāze ir neons, kurā ir 10 elektroni. To zinot, saīsinājums turpinās:

3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Tad seko argons ar 18 elektroniem:

4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Tā kā nākamā cēlgāze ir kriptons, saīsinājumu papildina vēl 36 elektroni:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Ksenonā ir 54 elektroni, un tāpēc mēs pārvietojam saīsinājumu uz 5p orbitāli:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Tagad jūs pamanīsit, ka elektronu konfigurācija vienmēr tiek saīsināta uz np orbitāli; tas ir, cēlgāzēm šīs orbitāles ir piepildītas ar elektroniem. Visbeidzot seko radons ar 86 elektroniem, tāpēc mēs saīsināmies līdz 6p orbitālei:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Skābeklis

Skābeklim ir astoņi elektroni, tā pilnīga elektroniskā konfigurācija ir:

1s ² 2s ² 2p ⁴

Vienīgais saīsinājums, ko mēs varam izmantot, ir 1s ² . Tādējādi jūsu elektroniskā kodola konfigurācija kļūst:

2s ² 2p ⁴

Kālijs

Kālijam ir deviņpadsmit elektroni, tā pilnīga elektroniskā konfigurācija ir:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

Ņemiet vērā, ka mēs varam izmantot simbolu, lai saīsinātu šo konfigurāciju; kā arī un. Pēdējais tiek izmantots, jo argons ir cēlgāze, kas vistuvāk nonāk kālijā. Tātad jūsu kodola elektronikas konfigurācija izskatās šādi:

4s ¹

indiānis

Indijā ir četrdesmit deviņi elektroni, tā pilnīga elektroniskā konfigurācija ir:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Tā kā kriptons ir tuvākā cēlgāze pirms indija, simbolu izmanto saīsinājumam, un mums ir tā kodola elektronu konfigurācija:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Lai arī 4d orbitāles formāli nepieder indija kodolam, to elektroni (vismaz normālos apstākļos) nav iesaistīti tā metāliskajā saitē, bet gan 5s un 5p orbitāļu elektroni.

Volframs

Volframā (vai volframā) ir 74 elektroni, un tā pilnīga elektronu konfigurācija ir:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Atkal mēs meklējam tuvāko cēlgāzi, kas ir pirms tās. Jūsu gadījumā tas atbilst ksenonam, kuram ir pilnas 5 p orbitāles. Tātad mēs aizstājam kvantu apzīmējumu virkni ar simbolu, un mums beidzot būs tās kodola elektronu konfigurācija:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Atsauces

Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
Pat Thayer. (2016). Elektronu konfigurācijas diagrammas. Atgūts no: chemistryapp.org
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 5. decembris). Cēlgāzes pamata definīcija. Atgūts no: domaco.com/
Wikipedia. (2019. gads). Elektroniskā konfigurācija. Atgūts no: es.wikipedia.org

KODOLA ELEKTRONISKĀ KONFIGURĀCIJA: UZBŪVE, PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025