ELEKTRONIČKA KONFIGURACIJA JEZGRE: KONSTRUKCIJA, PRIMJERI - KEMIJA

Kompaktni ili jezgre elektrona konfiguracija jest onaj čije je kvantna oznake za broj elektrona i njihovih energetskih podrazine skraćeno plemenitim simbola plina na tipkovnici. Vrlo je korisno za pisanje elektroničkih konfiguracija za određeni element, jer je jednostavno i brzo.

Riječ 'kernel' obično se odnosi na unutarnju elektroničku ljusku atoma; to jest, oni u kojima njihovi elektroni nisu valentni i stoga ne sudjeluju u kemijskoj vezi, iako definiraju svojstva elementa. Metaforički gledano, jezgra bi bila unutrašnjost luka, čiji bi se slojevi sastojali od niza orbita koje povećavaju energiju.

Elektronske konfiguracije skraćene sa simbolima plemenitog plina. Izvor: Gabriel Bolívar.

Gornja slika prikazuje kemijske simbole za četiri plemenita plina u zagradama i različitim bojama: (zelena), (crvena), (ljubičasta) i (plava).

Svaki njegov točkast okvir sadrži okvire koji predstavljaju orbitale. Što su veći, to je veći broj elektrona koji sadrže; što će zauzvrat značiti da se elektroničke konfiguracije više elemenata mogu pojednostaviti s ovim simbolima. To štedi vrijeme i energiju pisanja svih bilježaka.

Izgradite red

Prije upotrebe konfiguracija elektrona kernela, dobro je pregledati ispravan redoslijed izrade ili pisanja takvih konfiguracija. To se regulira prema pravilu dijagonala ili Moellerovom dijagramu (koji se u nekim dijelovima naziva i metoda kiše). Imajući pri ruci ovaj dijagram, kvantne notacije su sljedeće:

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

Ovaj niz kvantnih notacija izgleda naporno; i to bi bilo još više da se mora pisati svaki put kad će biti predstavljena elektronska konfiguracija bilo kojeg elementa pronađenog u razdoblju 5 nadalje. Također imajte na umu da je niz prazan od elektrona; u gornjem desnom kutu nema brojeva (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

Treba imati na umu da s orbitale mogu "smjestiti" dva elektrona (ns ²). P orbitale su ukupno tri (pogledajte tri okvira iznad), tako da mogu primiti šest elektrona (np ⁶). I na kraju, d orbitale su pet, a f sedam, s ukupno deset (^{10 10}) i četrnaest (nf ¹⁴) elektrona.

Skraćenica elektroničke konfiguracije

Rekavši gore navedeno, nastavljamo s popunjavanjem prethodnog retka kvantnih notacija elektronima:

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

Koliko elektrona ima u svemu? 118. A kojem elementu odgovara takav ogroman broj elektrona u njegovom atomu? Do plemenitog plinskog oganezona, Og.

Pretpostavimo da postoji element s kvantnim brojem Z jednakim 119. Tada bi njegova valentna elektronska konfiguracija bila 8s ¹; ali kakva bi bila njegova cjelovita elektronička konfiguracija?

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

A kakva bi bila vaša elektronička konfiguracija kernela? Je:

8s ¹

Obratite pažnju na očito pojednostavljenje ili kraticu. U simbolu se broji svih gore napisanih 118 elektrona, tako da ovaj nesigurni element ima 119 elektrona, od kojih je samo jedan valencijski (on bi bio smješten ispod francija u periodnoj tablici).

Primjeri

Općenito

Pretpostavimo sada da kraticu želite napredovati postupno:

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

Imajte na umu da je 1s ² zamijenjen sa. Sljedeći plemeniti plin je neon, koji ima 10 elektrona. Znajući to, kratica se nastavlja:

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

Zatim slijedi argon, sa 18 elektrona:

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

Budući da je sljedeći plemeniti plin kripton, kratica je napredna za dodatnih 36 elektrona:

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

Xenon ima 54 elektrona i zato kraticu premještamo u orbital 5p:

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

Do sada ste primijetili da je konfiguracija elektrona uvijek skraćena na np orbitalu; to jest, plemeniti plinovi imaju te orbite ispunjene elektronima. I na kraju slijedi radon, sa 86 elektrona, pa skraćujemo na 6p orbitalu:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Kisik

Kisik ima osam elektrona, čija je cjelovita elektronička konfiguracija sljedeća:

1s ² 2s ² 2p ⁴

Jedina kratica koju možemo koristiti je za 1s ². Dakle, vaša elektronička konfiguracija jezgre postaje:

2s ² 2p ⁴

Kalij

Kalij ima devetnaest elektrona, a njegova potpuna elektronička konfiguracija je:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

Imajte na umu da simbol možemo upotrijebiti za skraćivanje ove konfiguracije; kao i i. Potonji je onaj koji se koristi jer je argon plemeniti plin koji je najbliži kaliju. Dakle, vaša konfiguracija elektronike kernela izgleda ovako:

4s ¹

Indijanac

Indium ima četrdeset i devet elektrona, a njegova potpuna elektronička konfiguracija je:

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

Budući da je kripton najbliži plemeniti plin koji prethodi indiju, simbol se koristi za kraticu, a mi imamo njegovu konfiguraciju elektrona kernela:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Iako 4d orbitale formalno ne pripadaju indijinoj jezgri, njihovi elektroni nisu uključeni (barem pod normalnim uvjetima) u njenu metalnu vezu, već upravo iz orbitala 5s i 5p.

Volfram

Volfram (ili wolfram) ima 74 elektrona i njegova kompletna konfiguracija elektrona je:

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

Opet tražimo najbliži plemeniti plin koji mu prethodi. U vašem slučaju, to odgovara ksenonu koji ima pune 5p orbitale. Stoga zamjenjujemo niz kvantnih notacija simbolom i konačno ćemo imati njegovu konfiguraciju elektrona kernela:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Reference

Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
Pat Thayer. (2016). Elektronski dijagrami za konfiguraciju. Oporavak od: chemistryapp.org
Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (05. prosinca 2018.). Definicija plemenite jezgre plina. Oporavilo od: thinkco.com/
Wikipedia. (2019). Elektronska konfiguracija. Oporavilo sa: es.wikipedia.org

ELEKTRONIČKA KONFIGURACIJA JEZGRE: KONSTRUKCIJA, PRIMJERI - KEMIJA - 2026