ELEKTRONINIO BRANDUOLIO KONFIGŪRACIJA: KONSTRUKCIJA, PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Kompaktiškas arba branduolio elektronų konfigūracija yra tas, kurio kvantinės notacijas elektronų ir jų energijos sublevels skaičius yra sutrumpintas pagal inertinių dujų simbolių skliausteliuose. Tai labai naudinga rašant tam tikro elemento elektronines konfigūracijas, nes tai paprasta ir greita.

Žodis „branduolys“ paprastai reiškia vidinius atomo elektroninius apvalkalus; t. y. tie, kuriuose jų elektronai nėra valentingi ir todėl nedalyvauja cheminėje jungtyje, nors jie ir apibūdina elemento savybes. Metaforiškai tariant, branduolys būtų svogūno vidus, kurio sluoksniai sudaryti iš daugybės orbitų energijos.

Elektroninės konfigūracijos, sutrumpintos tauriųjų dujų simboliais. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje skliausteliuose pateiktos keturių skirtingų tauriųjų dujų cheminės simboliai: (žalia), (raudona), (violetinė) ir (mėlyna).

Kiekviename jo punktyriniame rėmelyje yra langeliai, vaizduojantys orbitales. Kuo jie didesni, tuo daugiau elektronų juose yra; o tai savo ruožtu reikš, kad šiais simboliais galima supaprastinti daugiau elementų elektronines konfigūracijas. Tai taupo laiką ir energiją rašant visas pastabas.

Sukurkite tvarką

Prieš naudodamiesi branduolio elektronų konfigūracijomis, prašau peržiūrėti teisingą tvarką, kad sukurtumėte ar parašytumėte tokias konfigūracijas. Tai reglamentuojama pagal įstrižainių arba Moellero diagramų taisyklę (kai kuriose vietose vadinama lietaus metodu). Turėdami šią diagramą, kvantiniai žymėjimai yra šie:

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

Ši kvantinių žymių eilutė atrodo sunki; ir būtų dar daugiau, jei ji turėtų būti užrašoma kiekvieną kartą, kai bus parodyta bet kurio elemento, rastais nuo 5 laikotarpio, elektronų konfigūracija. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad stygoje nėra elektronų; viršutiniame dešiniajame kampe nėra skaičių (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

Reikėtų atsiminti, kad s orbitos gali „laikyti“ du elektronus (ns ² ). P orbitalių iš viso yra trys (pažiūrėkite į tris langelius aukščiau), taigi jie gali sutalpinti šešis elektronus (np ⁶ ). Ir galiausiai d orbitalės yra penkios, o f yra septynios, turinčios atitinkamai dešimt (nd ¹⁰ ) ir keturiolika (nf ¹⁴ ) elektronų.

Elektroninė konfigūracijos santrumpa

Tai pasakę, ankstesnę kvantinių žymių eilutę užpildome elektronais:

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

Kiek elektronų yra iš viso? 118. Ir kuriam elementui jo atome atitinka toks didelis skaičius elektronų? Tauriųjų dujų oganesonas, Og.

Tarkime, kad yra elementas, kurio kvantinis skaičius Z yra lygus 119. Tada jo valentinės elektronų konfigūracija būtų 8s ¹ ; bet kokia būtų jos visa elektroninė konfigūracija?

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

O kokia būtų jūsų kompaktiško elektroninio branduolio konfigūracija? Yra:

8s ¹

Atkreipkite dėmesį į akivaizdų supaprastinimą ar sutrumpinimą. Simbolyje suskaičiuoti visi 118 aukščiau užrašytų elektronų, taigi šis neapibrėžtas elementas turi 119 elektronų, iš kurių tik vienas yra valentinis (periodinėje lentelėje jis būtų žemiau francio).

Pavyzdžiai

bendras

Tarkime, kad norite sudaryti sutrumpinimą palaipsniui:

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

Atminkite, kad 1s ² buvo pakeistas į. Sekančios tauriosios dujos yra neonas, kuris turi 10 elektronų. Tai žinant, santrumpa tęsiama:

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

Tada seka argonas, turintis 18 elektronų:

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

Kadangi kitos tauriosios dujos yra kriptonas, santrumpą papildo dar 36 elektronai:

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

Ksenonas turi 54 elektronus, todėl santrumpą perkeliame į 5p orbitalę:

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

Jau dabar jūs pastebėsite, kad elektronų konfigūracija visada sutrumpinta iki np orbitalės; T. y., tauriųjų dujų orbitos užpildytos elektronais. Ir galiausiai radonas seka su 86 elektronų, taigi mes sutrumpiname iki 6p orbitalės:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Deguonis

Deguonis turi aštuonis elektronus, jo visa elektroninė konfigūracija yra tokia:

1s ² 2s ² 2p ⁴

Vienintelė santrumpa, kurią galime naudoti, yra 1s ² . Taigi jūsų elektroninio branduolio konfigūracija tampa:

2s ² 2p ⁴

Kalis

Kalis turi devyniolika elektronų, jo visiška elektroninė konfigūracija yra:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

Atminkite, kad šią konfigūraciją sutrumpinti galime naudoti simboliu; taip pat ir. Pastarasis yra naudojamas, nes argonas yra tauriosios dujos, kurios arčiausiai kalio. Taigi jūsų branduolio elektronikos konfigūracija atrodo taip:

4s ¹

Indėnas

Indis turi keturiasdešimt devynis elektronus, jo visa elektroninė konfigūracija yra tokia:

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

Kadangi kriptonas yra artimiausios tauriosios dujos prieš indį, simbolis naudojamas sutrumpinimui, ir mes turime jo branduolio elektronų konfigūraciją:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Nors 4d orbitalės formaliai nepriklauso indžio branduoliui, jų elektronai (bent jau normaliomis sąlygomis) nedalyvauja jo metaliniame ryšyje, o veikiau 5s ir 5p orbitalėse.

Volframas

Volframas (arba volframas) turi 74 elektronus, o jo visa elektronų konfigūracija yra:

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

Vėlgi ieškome artimiausių tauriųjų dujų, kurios yra anksčiau. Jūsų atveju tai atitinka ksenoną, kuris turi visas 5p orbitalės. Taigi kvantinių notų eilutes pakeisime simboliu ir pagaliau turėsime jos branduolio elektronų konfigūraciją:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
2. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
3. Patas Thayeris. (2016). Elektronų konfigūracijos diagramos. Atkurta iš: chemistryapp.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Gruodžio 05 d.). Tauriųjų dujų branduolio apibrėžimas. Atkurta iš: thinkco.com/
5. Vikipedija. (2019 m.). Elektroninė konfigūracija. Atkurta iš: es.wikipedia.org