De elektronisk konfiguration, Även kallad elektronisk struktur, det är arrangemanget av elektroner i energinivåer runt en atomkärna. Enligt den gamla Bohr-atommodellen upptar elektroner olika nivåer i banor runt kärnan, från det första skalet närmast kärnan, K, till det sjunde skalet, Q, som är längst bort från kärnan..
När det gäller en mer förfinad kvantmekanisk modell är K-Q-skalen uppdelade i en uppsättning orbitaler, som var och en kan upptas av högst ett elektronpar..
Vanligtvis används elektronkonfigurationen för att beskriva en atoms orbitaler i dess jordtillstånd, men den kan också användas för att representera en atom som har joniserats till en katjon eller anjon, vilket kompenserar för förlust eller förstärkning av elektroner i deras respektive orbitaler. ..
Många av de fysiska och kemiska egenskaperna hos element kan korreleras med deras unika elektroniska konfigurationer. Valenselektroner, elektronerna i det yttersta skalet, är den avgörande faktorn för elementets unika kemi..
Innan man tilldelar en atoms elektroner till orbitaler bör man bekanta sig med grunderna för elektronkonfigurationer. Varje element i det periodiska systemet består av atomer, som består av protoner, neutroner och elektroner..
Elektroner uppvisar en negativ laddning och finns runt atomens kärna i elektronens orbitaler, definierad som volymen i det utrymme där elektronen kan hittas inom 95% sannolikhet..
De fyra olika typerna av orbitaler (s, p, d och f) har olika former, och en orbital kan rymma högst två elektroner. P-, d- och f-orbitalerna har olika undernivåer, så att de kan rymma fler elektroner.
Som indikerat är elektronkonfigurationen för varje element unik för dess position i det periodiska systemet. Energinivån bestäms av perioden och antalet elektroner ges av elementets atomnummer.
Orbitaler vid olika energinivåer liknar varandra men upptar olika områden i rymden..
1s-orbitalen och 2s-orbitalen har egenskaperna hos en s-orbital (radiella noder, sfäriska volymsannolikheter, de kan bara innehålla två elektroner, etc.). Men eftersom de har olika energinivåer upptar de olika utrymmen runt kärnan. Varje omlopp kan representeras av specifika block i det periodiska systemet..
Block s är regionen alkalimetaller inklusive helium (grupp 1 och 2), block d är övergångsmetaller (grupp 3 till 12), block p är elementen i huvudgruppen i grupp 13 till 18, och f-blocket är lantanid- och aktinidserien.
Aufbau kommer från det tyska ordet "Aufbauen" som betyder "att bygga". I grund och botten, genom att skriva elektronkonfigurationer bygger vi elektronorbitaler när vi rör oss från en atom till en annan..
När vi skriver elektronens konfiguration för en atom kommer vi att fylla i orbitalerna i ökande ordning med atomnummer.
Aufbau-principen härstammar från Pauli-uteslutningsprincipen som säger att det inte finns två fermioner (t.ex. elektroner) i en atom. De kan ha samma uppsättning kvantnummer, så de måste "stapla" vid högre energinivåer.
Hur elektroner ackumuleras är ett ämne för elektronkonfigurationer (Aufbau Principle, 2015).
Stabila atomer har lika många elektroner som protoner har i kärnan. Elektroner samlas runt kärnan i kvantorbitaler enligt fyra grundläggande regler som kallas Aufbau-principen..
Den andra och fjärde reglerna är i princip samma. Ett exempel på regel fyra skulle vara orbitalerna 2p och 3s.
En 2p-omlopp är n = 2 och l = 2 och en 3s-omlopp är n = 3 och l = 1. (N + l) = 4 i båda fallen, men 2p-omloppet har lägst energi eller lägsta n-värde och fyll före lagret 3s.
Lyckligtvis kan Moeller-diagrammet som visas i figur 2 användas för att fylla elektron. Grafen läses genom att köra diagonalerna från 1s.
Figur 2 visar atomorbitalerna och pilarna följer vägen framåt.
Nu när orbitalens ordning är känd för att fyllas är det enda kvar att memorera storleken på varje omlopp.
S-orbitaler har ett möjligt värde på ml för att hålla 2 elektroner
P-orbitaler har 3 möjliga värden på ml för att hålla 6 elektroner
D-orbitaler har 5 möjliga värden på ml för att hålla 10 elektroner
F-orbitaler har 7 möjliga värden på ml för att rymma 14 elektroner
Detta är allt som behövs för att bestämma den elektroniska konfigurationen av en stabil atom av ett element..
Ta till exempel grundämnet kväve. Kväve har sju protoner och därför sju elektroner. Den första banan som fylls är 1-banan.
En s orbital har två elektroner, så det finns fem elektroner kvar. Nästa orbital är 2s orbital och innehåller de två nästa. De sista tre elektronerna går till 2p-banan som rymmer upp till sex elektroner (Helmenstine, 2017).
Elektronkonfigurationer spelar en viktig roll för att bestämma atomernas egenskaper.
Alla atomer i samma grupp har samma externa elektroniska konfiguration med undantag för atomnummer n, varför de har liknande kemiska egenskaper.
Några av de viktigaste faktorerna som påverkar atomegenskaperna inkluderar storleken på de största ockuperade orbitalerna, energin hos orbitalerna med högre energi, antalet orbitalvakanser och antalet elektroner i orbitalerna med högre energi..
De flesta atomegenskaper kan relateras till graden av attraktion mellan de yttersta elektronerna till kärnan och antalet elektroner i det yttersta elektronskalet, antalet valenselektroner.
Elektronerna i det yttre skalet är de som kan bilda kovalenta kemiska bindningar, de är de som har förmågan att jonisera för att bilda katjoner eller anjoner och de är de som ger oxidationstillståndet till de kemiska elementen.
De kommer också att bestämma atomradien. När n blir större ökar atomradien. När en atom förlorar en elektron kommer det att bli en sammandragning av atomradien på grund av minskningen av negativ laddning runt kärnan..
Elektronerna i det yttre skalet är de som beaktas av valensbindningsteorin, kristallin fältteori och molekylär orbitalteori för att erhålla molekylernas egenskaper och hybridiseringarna av bindningarna..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.