MOELLERIO SCHEMA: IŠ KO JI SUSIDEDA IR KOKIE UŽDAVINIAI IŠSPRĘSTI - CHEMIJA - 2025

Moeller schema arba būdas lietaus yra grafinis ir Mnemonic būdas išmokti Madelung taisyklę; y., kaip surašyti elemento elektronų konfigūraciją. Jis apibūdinamas brėžiniais įstrižainėmis per orbitų stulpelius ir laikantis rodyklės krypties yra nustatyta atitinkama atomų tvarka.

Kai kuriose pasaulio vietose Moellero schema taip pat žinoma kaip lietaus metodas. Tokiu būdu orbitų užpildymo tvarka yra apibrėžta tvarka, kurią taip pat apibūdina trys kvantiniai skaičiai n, l ir ml.

Šaltinis: Gabrielis Bolívaras

Paprasta Moellerio schema parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Kiekviena skiltis atitinka skirtingus orbitalius: s, p, d ir f, nurodant atitinkamus energijos lygius. Pirma rodyklė rodo, kad bet kokio atomo užpildymas turi prasidėti 1s orbitale.

Taigi, kita rodyklė turi prasidėti nuo 2s orbitos, o tada nuo 2p per 3s orbitalę. Tokiu būdu, tarsi lietus, pažymimos orbitos ir juose esančių elektronų skaičius (4 l +2).

Moellerio diagrama parodo įvadą tiems, kurie tiria elektronų konfigūraciją.

Kokia yra Moellerio schema?

Madelungo taisyklė

Kadangi Moellero diagramą sudaro grafinis Madelungo taisyklės vaizdas, būtina žinoti, kaip pastaroji veikia. Orbitų užpildymas turi atitikti šias dvi taisykles:

- Pirmiausia užpildomos orbitos, kurių mažiausios n + l vertės yra n, kur n yra pagrindinis kvantinis skaičius, o l yra orbitos kampinis momentas. Pavyzdžiui, 3d orbitalė atitinka n = 3 ir l = 2, todėl n + l = 3 + 2 = 5; tuo tarpu 4s orbitalė atitinka n = 4 ir l = 0, o n + l = 4 + 0 = 4. Iš to, kas išdėstyta, nustatyta, kad elektronai užpildo 4s orbitą pirmiausia nei 3d.

-Jei dviejų orbitų vertė yra ta pati n + l, elektronai pirmiausia užims tą, kurios mažiausia reikšmė yra n. Pvz., 3d orbitalės vertė yra n + l = 5, kaip ir 4p orbitalės (4 + 1 = 5); bet kadangi 3d mažiausia reikšmė yra n, ji pirmiausia užpildys nei 4p.

Remiantis dviem ankstesniais stebėjimais, galima rasti tokią orbitalių užpildymo tvarką: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Atliekant tuos pačius veiksmus skirtingoms n + l reikšmėms kiekvienoje orbitoje, gaunamos kitų atomų elektroninės konfigūracijos; kuriuos savo ruožtu taip pat galima grafiškai nustatyti pagal Moellerio schemą.

Žingsniai, kuriuos reikia sekti

Madelungo taisyklė nustato formulę n + l, kuria elektronų konfigūracija gali būti „ginkluota“. Tačiau, kaip minėta, Moellerio diagrama tai jau parodo grafiškai; tiesiog sekite jos stulpelius ir žingsnis po žingsnio nubrėžkite įstrižaines.

Kaip tada pradėti elektroninę atomo konfigūraciją? Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite žinoti jo atominį skaičių Z, kuris pagal neutraliojo atomo apibrėžimą yra lygus elektronų skaičiui.

Taigi, su Z mes gauname elektronų skaičių, ir turėdami tai omenyje, mes pradedame brėžti įstrižaines pagal Moellerio diagramą.

S orbitose gali tilpti du elektronai (taikant formulę 4 l +2), p šeši elektronai, d dešimt ir keturiolika. Jis sustoja prie orbitos, kur buvo užimtas paskutinis Z duotas elektronas.

Toliau pateikiame išspręstų pratimų seriją.

Išspręsta mankšta

Berilis

Naudojant periodinę lentelę, berilio elementas nustatomas su Z = 4; tai yra, jo keturi elektronai turi būti išdėstyti orbitose.

Pradėjus nuo pirmosios rodyklės Moellerio schemoje, 1s orbitalė užima du elektronus: 1s ² ; po kurio eina 2s orbitalė su dviem papildomais elektronais, kad iš viso pridėtų 4: 2s ² .

Todėl berilio elektronų konfigūracija, išreikšta 1s ² 2s ² . Atkreipkite dėmesį, kad viršutinių scenarijų suma yra lygi visų elektronų skaičiui.

Rungtynės

Elemento fosforo Z = 15, taigi iš viso turi 15 elektronų, kurie turi užimti orbitas. Norėdami judėti pirmyn, iškart pradedate nuo 1s ² 2s ² konfigūracijos , kurioje yra 4 elektronai. Tada trūktų dar 9 elektronų.

Po 2s orbitalės sekanti rodyklė „įveda“ 2p orbitalę, pagaliau nusileisdama 3s orbitalėje. Kadangi 2p orbitalės gali užimti 6 elektronus, o 3s 2 elektronai, turime: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² .

Trūksta dar 3 elektronų, užimančių šią 3p orbitalę pagal Moellerio diagramą: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³ , fosforo elektronų konfigūracija.

Cirkonis

Cirkonio elemento Z = 40. Sutrumpinus kelią 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ konfigūracija , turint 18 elektronų (tauriųjų dujų argono), trūktų dar 22 elektronų. Po 3p orbitalės kitą užpildys pagal Moellerio schemą 4s, 3d, 4p ir 5s orbitalės.

Visiškai pripildant juos, tai yra, 4S ² , 3d ¹⁰ , 4p ⁶ ir 5S ² , ne mažiau kaip 20 elektronų iš viso yra pridėta. Todėl likę 2 elektronai yra tokioje orbitoje: 4d. Taigi cirkonio elektronų konfigūracija yra tokia: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² .

Iridis

Iridžio Z = 77, taigi, palyginti su cirkoniu, jis turi dar 37 elektronus. Pradėdami nuo, tai yra, 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ , mes turime pridėti 29 elektronus su tokiomis Moellero diagramos orbitomis.

Piešdami naujas įstrižaines, naujos orbitalės yra: 5p, 6s, 4f ir 5d. Užpildę pirmuosius tris orbitalius, turime: 5p ⁶ , 6s ² ir 4f ¹⁴ , kad iš viso būtų 22 elektronai.

Taigi trūksta 7 elektronų, kurie yra 5d orbitoje: 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 ⁷ .

Aukščiau yra iridžio elektronų konfigūracija. Atminkite, kad 6s ² ir 5d ⁷ orbitalės yra paryškintos pusjuodžiu šriftu, kad būtų parodyta, jog jos tinkamai atitinka šio metalo valentinį apvalkalą.

Moellero diagramos ir Madelungo taisyklės išimtys

Periodinėje lentelėje yra daug elementų, kurie neatitinka to, kas ką tik paaiškinta. Jų elektronų konfigūracija eksperimentiškai skiriasi nuo numatytų dėl kvantinių priežasčių.

Tarp elementų, kuriuose yra šių neatitikimų, yra: chromas (Z = 24), varis (Z = 29), sidabras (Z = 47), rodis (Z = 45), ceris (Z = 58), niobis (Z = 41). ir daug daugiau.

Išimtys labai dažnos užpildant d ir f orbitalės. Pvz., Chromo valentinis nustatymas turėtų būti 4s ² 3d ⁴ pagal Moellero diagramą ir Madelungo taisyklę, tačiau jis iš tikrųjų yra 4s ¹ 3d ⁵ .

Galiausiai sidabro valentinė konfigūracija turėtų būti 5s ² 4d ⁹ ; bet tai tikrai yra 5s ¹ 4d ¹⁰ .

Nuorodos

1. Gavira J. Vallejo M. (2013 m. Rugpjūčio 6 d.). Išimtys Madelungo taisyklei ir Moellero schemai cheminių elementų elektroninėje konfigūracijoje. Atkurta iš: triplenlace.com
2. Mano superklasė. (sf) Kas yra elektronų konfigūracija? Atkurta iš: misuperclase.com
3. Vikipedija. (2018 m.). Moellerio schema. Atkurta iš: es.wikipedia.org
4. Manekenai. (2018 m.). Kaip atvaizduoti elektronus energijos lygio diagramoje. Atgauta iš: dummies.com
5. „Nave R.“ (2016). Elektronų būsenų užpildymo tvarka. Atkurta iš: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu