ELEKTRONSKA KONFIGURACIJA JEDRA: KONSTRUKCIJA, PRIMERI - KEMIJA - 2026

Kompaktna ali jedra elektronov konfiguracijo , pri kateri so quantum zapisi za število elektronov in njihovih energetskih podravni so okrajšane plemenite simboli plina v oklepajih. Zelo uporabno je pri pisanju elektronskih konfiguracij za določen element, saj je preprosto in hitro.

Beseda „jedro“ se običajno nanaša na notranje elektronske lupine atoma; to je tisti, pri katerih njihovi elektroni niso valenčni in zato ne sodelujejo v kemični vezi, čeprav definirajo lastnosti elementa. Metaforično gledano, bi bilo jedro notranjost čebule, katere plasti bi bile sestavljene iz niza orbitov, ki se povečujejo z energijo.

Elektronske konfiguracije, okrajšane s simboli žlahtnega plina. Vir: Gabriel Bolívar.

Zgornja slika prikazuje kemične simbole za štiri žlahtne pline v oklepajih in v različnih barvah: (zelena), (rdeča), (vijolična) in (modra).

Vsak njen pikčasti okvir vsebuje polja, ki predstavljajo orbitale. Večji kot so, večje je število elektronov, ki jih vsebujejo; kar bo posledično pomenilo, da je mogoče elektronske konfiguracije več elementov poenostaviti s temi simboli. Tako prihranite čas in energijo pri zapisu vseh zapisov.

Zgradite red

Preden uporabite elektronske konfiguracije jedra, je dobro pregledati pravilen vrstni red, kako zgraditi ali napisati takšne konfiguracije. To ureja po pravilu diagonale ali Moellerjevem diagramu (ponekod se imenuje metoda dežja). Pri uporabi tega diagrama so kvantne zapise naslednje:

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

Ta niz kvantnih zapisov je videti naporen; še bolj pa bi bilo, če bi ga morali zapisati vsakič, ko bi bila zastopana elektronska konfiguracija katerega koli elementa, najdenega v obdobju 5 naprej. Upoštevajte tudi, da je niz prazen elektronov; v zgornjem desnem kotu ni številk (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

Ne smemo pozabiti, da lahko s orbitalami nastaneta dva elektrona (ns ² ). P orbitale so skupaj tri (poglejte zgornje tri polja), tako da lahko sprejmejo šest elektronov (np ⁶ ). In končno je d orbitala pet, f pa sedem, ki imata skupno deset ( ^10. ) in štirinajst (nf ¹⁴ ) elektronov.

Kratica za elektronsko konfiguracijo

Po povedanem nadaljujemo s polnjenjem prejšnje vrstice kvantnih zapisov z elektroni:

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 elektronov je sploh? 118. In kateremu elementu ustreza tako ogromno število elektronov v svojem atomu? Do žlahtnega plinskega oganezona, Og.

Recimo, da obstaja element s kvantnim številom Z, ki je enak 119. Nato bi njegova konfiguracija valenčnega elektrona znašala 8s ¹ ; a kakšna bi bila njegova popolna elektronska 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

In kakšna bi bila tvoja elektronska konfiguracija jedra? Je:

8s ¹

Upoštevajte očitno poenostavitev ali okrajšavo. V simbolu se šteje vseh zgoraj napisanih 118 elektronov, tako da ima ta negotov element 119 elektronov, od tega je le en valenten (v periodični tabeli bi bil nameščen pod francijem).

Primeri

splošno

Predpostavimo, da želite kratico narediti postopoma:

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

Upoštevajte, da je 1s ² nadomeščen z. Naslednji žlahtni plin je neon, ki ima 10 elektronov. Če se zaveda tega, se kratica nadaljuje:

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

Nato sledi argon z 18 elektroni:

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

Ker je naslednji žlahtni plin kripton, je okrajšava še 36 elektronov:

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 elektronov, zato okrajšavo premaknemo v orpital 5p:

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

Do zdaj ste že opazili, da je konfiguracija elektronov vedno okrajšana na np orbitalno; to pomeni, da imajo žlahtni plini te orbitale napolnjene z elektroni. In končno sledi radon z 86 elektroni, zato okrajšamo na 6p orbitalno:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Kisik

Kisik ima osem elektronov, njegova popolna elektronska konfiguracija je:

1s ² 2s ² 2p ⁴

Edina kratica, ki jo lahko uporabimo, je za 1s ² . Tako vaša elektronska konfiguracija jedra postane:

2s ² 2p ⁴

Kalij

Kalij ima devetnajst elektronov, njegova popolna elektronska konfiguracija je:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

Upoštevajte, da lahko simbol uporabimo za skrajšanje te konfiguracije; kot tudi in. Slednji je tisti, ki se uporablja, ker je argon žlahtni plin, ki se najbolj približa kaliju. Tako izgleda vaša konfiguracija elektronike jedra:

4s ¹

Indijski

Indium ima devetinštirideset elektronov, njegova popolna elektronska konfiguracija je:

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

Ker je kripton najbližji žlahtni plin pred indijem, se za kratico uporablja simbol in imamo njegovo konfiguracijo elektronov jedra:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Čeprav 4d orbitale formalno ne pripadajo indijevemu jedru, njihovi elektroni niso vključeni (vsaj pod normalnimi pogoji) v njegovo kovinsko vez, temveč bolj iz orbitov 5s in 5p.

Volfram

Volfram (ali volfram) ima 74 elektronov in njegova celotna elektronska konfiguracija 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

Ponovno iščemo najbližji žlahtni plin, ki mu sledi. V vašem primeru ustreza ksenonu, ki ima polne 5p orbitale. Torej zamenjamo niz kvantnih zapisov s simbolom in končno bomo dobili njegovo elektronsko konfiguracijo:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
3. Pat Thayer. (2016). Elektronski konfiguracijski diagrami. Pridobljeno: chemistryapp.org
4. Helmenstine, Anne Marie, dr. (05. december 2018). Opredelitev jedra plemenitega plina. Pridobljeno iz: thinkco.com/
5. Wikipedija. (2019). Elektronska konfiguracija. Pridobljeno: es.wikipedia.org