Konfiguracja elektronów

Schematyczne przedstawienie powłoki elektronowej atomu srebra w modelu atomowym Bohra (uwaga: srebro nie odpowiada zasadzie strukturalnej )

Konfiguracja elektronowa wskazuje rozkład elektronów do różnych stanów energii , a tym samym saloników ( orbitali atomowych ) w ramach modelu płaszcza z powłoki elektronowej .

Liczby kwantowe i pociski

Stan każdego elektronu w powłoce jest określony przez cztery liczby kwantowe według atomowej modelu Bohra-Sommerfeld i modelu orbitalnego :

Sekwencja powłok elektronowych w atomie według modelu atomowego Bohra . Czerwony punkt pośrodku reprezentuje jądro atomowe.

Liczba kwantowa	postać	Zakres wartości	opis	Przykłady
Główna liczba kwantowa	${\ displaystyle n}$	1, 2, 3, ...	K, L, M, ...	3
Mniejsza liczba kwantowa	${\ displaystyle l}$	0,…, n - 1	s, p, d, f, ...	0, 1, 2
liczba kwantowa magnetycznego momentu pędu	${\ displaystyle m_ {l}}$	${\ displaystyle -l}$, ..., ${\ displaystyle + l}$	s, p x, y, z , d yz, xz, xy, z², x²-y² , ...	−2, −1, ± 0, +1, +2
liczba kwantowa spin magnetyczny	${\ displaystyle m_ {s}}$	−½, + ½	↓, ↑	−½, + ½

Zgodnie z zasadą Pauliego żadne dwa elektrony w atomie nie mogą mieć tego samego stanu we wszystkich czterech liczbach kwantowych. Dzięki tej zasadzie można wykazać, że elektrony są rozprowadzane do różnych dozwolonych stanów, a tym samym do powłok i podpowłok.

Główne liczby kwantowe określają powłoki, drugorzędne liczby kwantowe określają podpowłoki. Każdy powłoki, w zależności od ograniczeń , i wypełnia z maksimum 2n² elektronów. Powłoki są oznaczone w kolejności rosnącej, zaczynając od powłoki rdzenia, dużymi literami: K, L, M, N, O, P, Q ... Orbitale są nazwane zgodnie z serią linii widmowych, które emituje wzbudzony elektron kiedy znajduje się w pierwotnym orbicie, cofa się; Ze względów historycznych pierwsze cztery serie nazywane są s („ostry”), p („główny”), d („rozproszony”) if („podstawowy”). ${\ displaystyle l}$${\ displaystyle m_ {l}}$${\ displaystyle m_ {s}}$

Najbardziej zewnętrzna zajęta skorupa (skorupa walencyjna ) określa zachowanie chemiczne i dlatego decyduje o klasyfikacji w układzie okresowym .

Napełnianie misek zgodnie z zasadą nakładania

Ogólna zasada: kolejność spotkań wzdłuż czerwonych strzałek (wyjątki można znaleźć w zasadzie struktury )

Wraz ze wzrostem liczby elektronów w pierwiastkach , zajęte są możliwe stany - zaczynając od niższych energii . Zgodnie z regułą Hunda orbitale o tej samej energii są przypisywane najpierw raz, a następnie dwukrotnie.

Podpowłoki wypełniane są w następującej kolejności (w rzędach, czyli w okresach):

1. okres : 1 s

2. okres : 2s 2p

3. tercja: 3s 3p

4. okres : 4s 3d 4p

Piąty okres : 5s 4d 5p

Szósty okres : 6s 4f 5d 6p

7. okres : 7s 5f 6d ...

Stosunek do układu okresowego

Bloki układu okresowego

W układzie okresowym zajęcie orbity s nowej powłoki odpowiada skokowi w nowy okres .

notacja

Konfigurację elektronową atomu opisują zajmowane podpowłoki:

• Po numerze powłoki następuje litera oznaczająca dolną powłokę, a indeks górny oznacza liczbę elektronów w dolnej powłoce. Więc z. B. dla drugiej dolnej powłoki (l = 1 lub p) trzeciej powłoki (n = 3 lub M) zajmowanej przez 5 elektronów zapis 3p ⁵ .
• Jeśli istnieje kilka podpowłok, wspólna powłoka jest pomijana: 2s ² 2p ³ staje się 2s ² p ³ .
• W przypadku dalszej notacji skróconej, skrót gazu szlachetnego z następną niższą liczbą porządkową umieszcza się w nawiasach kwadratowych, wskazując brakujące podpowłoki wyświetlanego elementu.

Przykład chloru : 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁵ → [Ne] 3s ² 3p ⁵ .

Podpowłok nie należy określać zgodnie z zasadą konstrukcji, ale w kolejności głównej liczby kwantowej; więc z. B. dla europu : [Xe] 4f ⁷ 6s ² .

Ponadto notacja komórkowa lub notacja Paulinga jest powszechna jako wyraźna reprezentacja graficzna.

linki internetowe

• Zestawienie konfiguracji elektronów
• Konfiguracje elektronowe w układzie okresowym