КОНФИГУРАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЯДРА: КОНСТРУКЦИЯ, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ

Компактный или ядро электронов конфигурации есть один, квантовые обозначения для числа электронов и их энергетических подуровней сокращенно от благородных газов символов в скобках. Это очень удобно при написании электронных конфигураций для определенного элемента, так как это просто и быстро.

Слово «ядро» обычно относится к внутренней электронной оболочке атома; то есть те, в которых их электроны не валентны и, следовательно, не участвуют в химической связи, хотя они и определяют свойства элемента. Образно говоря, ядро - это внутренняя часть луковицы, слои которой состоят из ряда орбиталей, энергия которых увеличивается.

Электронные конфигурации, обозначенные символами благородного газа. Источник: Габриэль Боливар.

На изображении выше в скобках показаны химические символы четырех благородных газов разного цвета: (зеленый), (красный), (фиолетовый) и (синий).

Каждая из его пунктирных рамок содержит прямоугольники, представляющие орбитали. Чем они больше, тем больше в них электронов; что, в свою очередь, будет означать, что с помощью этих символов можно упростить электронную конфигурацию большего количества элементов. Это экономит время и силы при написании всех обозначений.

Порядок сборки

Перед использованием электронных конфигураций ядра рекомендуется проверить правильный порядок построения или записи таких конфигураций. Это регулируется в соответствии с правилом диагоналей или диаграммой Меллера (в некоторых частях это называется методом дождя). Имея под рукой эту диаграмму, квантовые обозначения следующие:

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

Эта цепочка квантовых обозначений выглядит утомительной; и было бы даже больше, если бы это нужно было записывать каждый раз, когда должна была быть представлена электронная конфигурация любого элемента, обнаруженного в периоде 5 и далее. Также обратите внимание, что в струне нет электронов; в правом верхнем углу нет цифр (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

Следует помнить, что на s-орбиталях могут находиться два электрона (ns ² ). Всего p-орбиталей три (посмотрите на три прямоугольника выше), поэтому они могут вместить шесть электронов (np ⁶ ). И, наконец, d-орбитали равны пяти, а f - семи, в общей сложности десять (nd ¹⁰ ) и четырнадцать (nf ¹⁴ ) электронов соответственно.

Аббревиатура электронной конфигурации

Сказав вышесказанное, мы приступаем к заполнению предыдущего ряда квантовых обозначений электронами:

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

Сколько всего электронов? 118. А какому элементу соответствует такое огромное количество электронов в его атоме? Благородному газу оганесону Ог.

Предположим, есть элемент с квантовым числом Z, равным 119. Тогда его валентная электронная конфигурация будет 8s ¹ ; но какова будет его полная электронная конфигурация?

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

А какая у вас конфигурация электронного ядра, компактная? Является:

8с ¹

Обратите внимание на очевидное упрощение или сокращение. В этом символе подсчитываются все 118 электронов, написанных выше, поэтому этот неопределенный элемент имеет 119 электронов, из которых только один имеет валентность (он будет расположен под францием в периодической таблице).

Примеры

Общее

Предположим теперь, что вы хотите сделать сокращение постепенно:

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

Обратите внимание, что 1s ² был заменен на. Следующий благородный газ - неон, у которого 10 электронов. Зная это, аббревиатура продолжается:

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

Затем следует аргон с 18 электронами:

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

Поскольку следующим благородным газом является криптон, аббревиатура увеличивается еще на 36 электронов:

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

Ксенон имеет 54 электрона, поэтому мы переносим аббревиатуру на орбиталь 5p:

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

К настоящему времени вы заметили, что электронная конфигурация всегда сокращенно обозначается np-орбиталью; то есть у благородных газов эти орбитали заполнены электронами. И, наконец, радон с 86 электронами, поэтому мы сокращаем до 6p орбитали:

7с ² 5ж ¹⁴ 6д ¹⁰ 7п ⁶

кислород

Кислород имеет восемь электронов, его полная электронная конфигурация такова:

1с ² 2с ² 2п ⁴

Единственное сокращение, которое мы можем использовать, - 1s ² . Таким образом, ваша электронная конфигурация ядра становится:

2с ² 2п ⁴

калий

У калия девятнадцать электронов, его полная электронная конфигурация такова:

1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶ 4с ¹

Обратите внимание, что мы можем использовать символ для сокращения этой конфигурации; а также и. Последний используется, потому что аргон - благородный газ, который ближе всего к калию. Итак, конфигурация электроники вашего ядра выглядит так:

4с ¹

индийский

Индий имеет сорок девять электронов, его полная электронная конфигурация такова:

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

Поскольку криптон является ближайшим к индию благородным газом, для обозначения используется этот символ, и мы имеем его электронную конфигурацию ядра:

5с ² 4д ¹⁰ 5п ¹

Хотя 4d-орбитали формально не принадлежат индиевому ядру, их электроны не участвуют (по крайней мере, при нормальных условиях) в его металлической связи, а скорее электроны 5s и 5p-орбиталей.

вольфрам

Вольфрам (или вольфрам) имеет 74 электрона, и его полная электронная конфигурация такова:

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

Опять же, мы ищем ближайший к нему благородный газ. В вашем случае это соответствует ксенону, у которого есть полные орбитали 5p. Итак, мы заменяем строку квантовых обозначений символом, и, наконец, мы получим его электронную конфигурацию ядра:

6с ² 4ж ¹⁴ 5д ⁴

Ссылки

Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия . (Четвертое издание). Мак Гроу Хилл.
Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
Пэт Тайер. (2016). Диаграммы электронной конфигурации. Получено с: chemistryapp.org
Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (05 декабря 2018). Базовое определение благородных газов. Получено с: thinkco.com/
Wikipedia. (2019). Электронная конфигурация. Получено с: es.wikipedia.org

КОНФИГУРАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ЯДРА: КОНСТРУКЦИЯ, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2026