Электронная структура и принцип Ауфбау

Второе и четвертое правила в основном одинаковы. На графике показаны относительные уровни энергии различных орбиталей. Примером правила четыре будет и 3s орбитали. орбитальный п = 2 и л = 2 и 3s орбитальный п = 3 и л = 1; (П + л) = 4 в обоих случаях, но орбиталь имеет меньшую энергию или ниже N значение и будет заполнено до 3s ракушка.

На рисунке показана эта таблица, а стрелки показывают путь для подражания. Теперь, когда вы знаете порядок заполнения орбиталей, вам нужно только запомнить размер каждой орбиты.

Например, возьмите элемент азот, который имеет семь протонов и, следовательно, семь электронов. Первая орбита, чтобы заполнить это 1s орбитали. s орбиталь содержит два электрона, так что осталось пять электронов. Следующая орбита - это 2s орбитальный и держит следующие два. Последние три электрона перейдут к орбитальный, который может содержать до шести электронов.

Кремний является элементом № 14. Он имеет 14 протонов и 14 электронов. Низший энергетический уровень атома заполняется первым. Стрелки на графике показывают s квантовые числа, вращаться вверх и вниз.

instagram viewer

Одно из правил принципа Ауфбау состоит в том, что орбитали заполняются одним типом спина до того, как начинает появляться противоположный спин. В этом случае два ускоряющих электрона размещаются в первых двух пустых слотах, но фактический порядок является произвольным. Это мог быть второй и третий слот или первый и третий.

Например, кислород имеет восемь протонов и восемь электронов. Принцип Aufbau гласит, что первые два электрона будут заполнять 1s орбитали. Следующие два заполнят 2s орбиталь, оставляя оставшиеся четыре электрона, чтобы занять места в орбитали. Это будет записано как:

Следующий элемент, натрий будет таким же, с одним дополнительным электроном в 3s орбитали. Вместо того чтобы писать:

Каждый период будет использовать обозначения предыдущего периода благородный газ. Принцип Ауфбау работает почти для каждого протестированного элемента. Есть два исключения из этого принципа, хром, и медь.

Хром является элементом № 24, и согласно принципу Ауфбау, электронная конфигурация должна быть [Ar] 3d4s2. Фактические экспериментальные данные показывают значение [Ar] 3d5s1. Медь является элементом № 29 и должна быть [Ar] 3d92s2, но это должно было быть определено как [Ar] 3d104s1.

На графике показаны тренды периодической таблицы и орбиты наибольшей энергии этого элемента. Это отличный способ проверить ваши расчеты. Другой метод проверки заключается в использовании периодическая таблица, который включает в себя эту информацию.