Mavzu: Konfiguratsion o’zaro ta’sir usuli haqida tushuncha

Mavzu: Konfiguratsion o’zaro ta’sir usuli haqida tushuncha
Reja:
1.Elektron konfiguratsiya
2.Adoman davriy jadvalidan foydalanish
3.Elekronlarning turli atom orbitallariga taqsimlanishi
Elektron konfiguratsiyasi — kimyoviy unsur atomining elektron qobiqlaridagi elektronlarning joylashish formulasi.
Elektronli atomlar va molekulyarli orbitallar
Pogʻonani tashkil etuvchi pogʻonachalar {{Elektron orbitallar}} deyiladi Elektron konfiguratsiyasi har bir boshqa barcha Orbital tomonidan yaratilgan oʻrtacha sohasida, bir orbital mustaqil harakat sifatida elektronlar tasvirlangan. Matematik, konfiguratsiyalar Slater omillaridan yoki konfiguratsiya davlat funktsiyalari bilan tasvirlanadi. Faqat bir elektronli tizimlar uchun kvant mexanikasi qonunlariga koʻra, energiya maʼlum shartlar ustiga, har bir elektron konfiguratsiya bilan bogʻliq va, elektronlar energiya bir kvant chiqarish yoki assimilyatsiya tomonidan bir konfiguratsiya dan koʻchib oʻtishga qodir. Boshqa atomlarning elektron konfiguratsiya bilim elementlari davriy jadvalni tuzilishini tushunish uchun foydalidir. Quyma materiallar, bu bir xil fikr lazer va yarim oʻtkazgichlar alohida xususiyatlarini tushuntirib beradi.Kvant oʻtishlar - kvant sistemalar (atomlar, molekulalar va b.) ning bir holatdan ikkinchisiga oʻz-oʻzidan (spontan) yoki tashqi taʼsirlar natijasida majburiy oʻtishi. Fotonlar bir energetik sathdan ikkinchisiga oʻtayotganda nurlanishi yoki yutilishi, radioaktiv yadrolarning a, r\ u-yemirilishi Kvant o’tishlar ga misol boʻla oladi. Kvant oʻtishda sistemaning holatini ifodalaydigan bitta yoki bir nechta kvant sonlar oʻzgaradi. Kvant oʻtish nurlanishli va nurlanishsiz boʻladi. Nurlanishli Kvant oʻtishlarda sistema elektromagnit nurlar (ultrabinafsha yoki infraqizil nurlar, rentgen nurlar yoki gamma-nurlar) chiqaradi yoki yutadi. Nurlanishsiz Kvant oʻtishda sistema boshqa sistemalar bilan taʼsirlashgandagina energiya beradi yoki oladi. Mas, atomlar yoki molekulalar oʻzaro yoki elektronlar bilan toʻqnashgandagina uygʻonishi yoki energiyasini yoʻqotishi mumkin. Kvant oʻtish sistemalarni oʻrganishda muhim hisoblanadi. Shuning uchun kvant mexanikada Kvant oʻtish energiyasini hisoblab topish muhim masalalardan biridir.
Kimyoviy elementlarning elektron konfiguratsiyasi jadvali. Elektron konfiguratsiya. D. I. Mendeleyev davriy sistemasi yordamida elektronlarning taqsimlanishi
Dastlab, kimyoviy elementlarning davriy sistemasidagi elementlar D.I. Mendeleyev ularga muvofiq tartibga solingan atom massalari va kimyoviy xususiyatlar, lekin aslida hal qiluvchi rolni atomning massasi emas, balki yadro zaryadi va shunga mos ravishda neytral atomdagi elektronlar soni bilan o'ynashi ma'lum bo'ldi
Atomdagi elektronning eng barqaror holati kimyoviy element uning energiyasining minimaliga to'g'ri keladi va elektron o'z-o'zidan pastroq energiyaga ega bo'lgan darajaga o'tishi mumkin bo'lgan har qanday boshqa holat qo'zg'aluvchan deb ataladi.
Elektronlarning atomda orbitallar bo'ylab qanday taqsimlanishini ko'rib chiqaylik, ya'ni. asosiy holatdagi ko'p elektronli atomning elektron konfiguratsiyasi. Qurilish uchun elektron konfiguratsiya Orbitallarni elektronlar bilan to'ldirish uchun quyidagi printsiplardan foydalaning:
— Pauli prinsipi (taqiqlash) — atomda barcha 4 kvant sonining bir xil toʻplamiga ega ikkita elektron boʻlishi mumkin emas;
- eng kam energiya printsipi (Klechkovskiy qoidalari) - orbitallar orbitallarning energiyasini oshirish tartibida elektronlar bilan to'ldiriladi
Guruch. 1. Vodorodga o'xshash atom orbitallarining energiya taqsimoti; n - asosiy kvant soni.
Orbitalning energiyasi yig'indiga (n + l) bog'liq. Orbitallar bu ortotallar yig'indisining (n + l) o'sish tartibida elektronlar bilan to'ldiriladi. Shunday qilib, 3d va 4s pastki darajalari uchun yig'indilar (n + l) mos ravishda 5 va 4 ga teng bo'ladi, buning natijasida 4s orbitali birinchi bo'lib to'ldiriladi. Agar yig'indisi (n + l) ikkita orbital uchun bir xil bo'lsa, u holda n qiymatidan kichikroq orbital birinchi bo'lib to'ldiriladi. Shunday qilib, 3d va 4p orbitallar uchun yig'indi (n + l) har bir orbital uchun 5 ga teng bo'ladi, lekin birinchi navbatda 3d orbital to'ldiriladi. Ushbu qoidalarga muvofiq, orbitallarni to'ldirish tartibi quyidagicha bo'ladi:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<5d<4f<6p<7s<6d<5f<7p
Element oilasi energiyaga ko'ra elektronlar bilan to'ldirilgan oxirgi orbital bilan belgilanadi. Biroq, elektron formulalarni energiya qatoriga mos ravishda yozish mumkin emas.
41 Nb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 3 5s 2 to'g'ri elektron konfiguratsiya yozuvi
41 Nb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 3 elektron konfiguratsiyani noto‘g‘ri kiritish
Dastlabki beshta d-element uchun valentlik (ya'ni, kimyoviy bog'lanishning shakllanishi uchun mas'ul bo'lgan elektronlar) oxirgi elektronlar bilan to'ldirilgan d va s elektronlarining yig'indisidir. P - elementlar uchun valentlik s va p pastki sathlarida joylashgan elektronlar yig'indisidir. S-elementlar uchun valentlik tashqi energiya darajasining s pastki sathida joylashgan elektronlardir.
- Hund qoidasi - l ning bir qiymatida elektronlar orbitallarni shunday to'ldiradiki, umumiy spin maksimal bo'ladi
Guruch. 2. 1s -, 2s - 2p - davriy sistemaning 2-davridagi atomlarning orbitallarida energiya o'zgarishi.
Atomlarning elektron konfiguratsiyasini qurish misollari
Atomlarning elektron konfiguratsiyasini qurish misollari 1-jadvalda keltirilgan.
Jadval 1. Atomlarning elektron konfiguratsiyasini qurish misollari
Elektron konfiguratsiya
Amaldagi qoidalar
Pauli printsipi, Klechkovskiy qoidalari
Hund qoidasi
1s 2 2s 2 2p 6 4s 1
Klechkovskiy qoidalari
Elektron konfiguratsiya atom uning elektron orbitallarining sonli ko'rinishidir. Elektron orbitallar - atom yadrosi atrofida joylashgan turli shakldagi mintaqalar bo'lib, ularda elektron topilishi matematik jihatdan mumkin. Elektron konfiguratsiya o'quvchiga atomda qancha elektron orbital borligini tez va oson aytib berishga, shuningdek, har bir orbitaldagi elektronlar sonini aniqlashga yordam beradi. Ushbu maqolani o'qib bo'lgach, siz elektron konfiguratsiyalarni tuzish usulini o'zlashtirasiz.
D. I. Mendeleyev davriy sistemasi yordamida elektronlarning taqsimlanishi
Atomingizning atom raqamini toping. Har bir atomda u bilan bog'langan ma'lum miqdordagi elektronlar mavjud. Davriy jadvalda atomingizning belgisini toping. Atom raqami 1 dan (vodorod uchun) boshlanadigan va har bir keyingi atom uchun bittaga ko'payadigan musbat butun sondir. Atom raqami - bu atomdagi protonlar soni va shuning uchun u nol zaryadli atomdagi elektronlar sonidir.
Atomning zaryadini aniqlang. Neytral atomlar davriy jadvalda ko'rsatilganidek, bir xil miqdordagi elektronlarga ega bo'ladi. Biroq, zaryadlangan atomlar zaryadining kattaligiga qarab, ko'proq yoki kamroq elektronlarga ega bo'ladi. Agar siz zaryadlangan atom bilan ishlayotgan bo'lsangiz, elektronlarni quyidagicha qo'shing yoki ayiring: har bir manfiy zaryad uchun bitta elektron qo'shing va har bir musbat zaryad uchun bitta elektronni ayiring.
Masalan, zaryadi -1 bo'lgan natriy atomi qo'shimcha elektronga ega bo'ladi bunga qo'chimcha uning asosiy atom raqami 11. Boshqacha qilib aytganda, atomda jami 12 ta elektron bo'ladi.
Agar biz zaryadi +1 bo'lgan natriy atomi haqida gapiradigan bo'lsak, asosiy atom raqami 11dan bitta elektronni olib tashlash kerak. Shunday qilib, atom 10 ta elektronga ega bo'ladi.
Agar biz zaryadi +1 bo'lgan natriy atomi haqida gapiradigan bo'lsak, asosiy atom raqami 11dan bitta elektronni olib tashlash kerak. Shunday qilib, atom 10 ta elektronga ega bo'ladi.
Orbitallarning asosiy ro'yxatini yodlang. Atomda elektronlar soni ortib borishi bilan ular ma'lum bir ketma-ketlik bo'yicha atom elektron qobig'ining turli pastki sathlarini to'ldiradi. Elektron qobig'ining har bir pastki sathi to'ldirilganda juft sonli elektronlarni o'z ichiga oladi. Quyidagi pastki darajalar mavjud:
Elektron konfiguratsiya yozuvini tushuning. Har bir orbitaldagi elektronlar sonini aniq aks ettirish uchun elektron konfiguratsiyalar yoziladi. Orbitallar ketma-ket yoziladi, har bir orbitaldagi atomlar soni orbital nomining o'ng tomoniga tepa belgisi sifatida yoziladi. Tugallangan elektron konfiguratsiya pastki darajadagi belgilar va yuqori belgilar ketma-ketligi shakliga ega.
Bu erda, masalan, eng oddiy elektron konfiguratsiya: 1s 2 2s 2 2p 6 . Ushbu konfiguratsiya 1s pastki sathida ikkita elektron, 2s pastki sathida ikkita elektron va 2p pastki sathida oltita elektron mavjudligini ko'rsatadi. 2 + 2 + 6 = jami 10 elektron. Bu neytral neon atomining elektron konfiguratsiyasi (neon atom raqami 10).
Orbitallarning tartibini eslang. Shuni yodda tutingki, elektron orbitallar elektron qobiq sonining o'sish tartibida raqamlangan, lekin ortib borayotgan energiya tartibida joylashtirilgan. Masalan, to'ldirilgan 4s 2 orbital qisman to'ldirilgan yoki to'ldirilgan 3d 10 ga qaraganda kamroq energiyaga (yoki kamroq harakatchanlikka) ega, shuning uchun birinchi navbatda 4s orbitali yoziladi. Orbitallarning tartibini bilganingizdan so'ng, ularni atomdagi elektronlar soniga qarab osongina to'ldirishingiz mumkin. Orbitallarni to'ldirish tartibi quyidagicha: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.
Barcha orbitallar to'ldirilgan atomning elektron konfiguratsiyasi quyidagi shaklga ega bo'ladi: 10 7p 6
E'tibor bering, yuqoridagi belgi, barcha orbitalar to'ldirilganda, davriy jadvaldagi eng yuqori raqamlangan atom bo'lgan Uuo (ununoktiy) 118 elementining elektron konfiguratsiyasidir. Shuning uchun, ushbu elektron konfiguratsiya neytral zaryadlangan atomning hozirda ma'lum bo'lgan barcha elektron pastki darajalarini o'z ichiga oladi.
Atomingizdagi elektronlar soniga qarab orbitallarni to'ldiring. Misol uchun, agar biz neytral kaltsiy atomining elektron konfiguratsiyasini yozmoqchi bo'lsak, davriy jadvaldagi atom raqamini qidirishdan boshlashimiz kerak. Uning atom raqami 20 ga teng, shuning uchun biz 20 elektronli atomning konfiguratsiyasini yuqoridagi tartib bo'yicha yozamiz.
ADOMAH davriy jadvalidan foydalanish
ADOMAH davriy jadvalini o'zlashtiring. Elektron konfiguratsiyani qayd etishning ushbu usuli yodlashni talab qilmaydi, ammo u o'zgartirilgan davriy jadvalni talab qiladi, chunki an'anaviy davriy jadvalda to'rtinchi davrdan boshlab davr raqami elektron qobiqqa mos kelmaydi. Olim Valeriy Zimmerman tomonidan ishlab chiqilgan davriy jadvalning maxsus turi bo'lgan ADOMAH davriy jadvalini toping. Qisqa internet qidiruvi bilan topish oson.
ADOMAH davriy jadvalida gorizontal qatorlar galogenlar, asil gazlar, gidroksidi metallar, gidroksidi tuproq metallari va boshqalar kabi elementlar guruhlarini ifodalaydi. Vertikal ustunlar elektron darajalarga mos keladi va "kaskadlar" deb ataladigan (s, p, d va f bloklarini bog'laydigan diagonal chiziqlar) davrlarga to'g'ri keladi.
Geliy vodorodga o'tadi, chunki bu elementlarning ikkalasi ham 1s orbital bilan tavsiflanadi. O'ng tomonda davr bloklari (s,p,d va f) ko'rsatilgan va daraja raqamlari pastda berilgan. Elementlar 1 dan 120 gacha raqamlangan qutilarda ifodalanadi. Bu raqamlar odatiy atom raqamlari bo'lib, neytral atomdagi elektronlarning umumiy sonini ifodalaydi.
ADOMAH jadvalida atomingizni toping. Elementning elektron konfiguratsiyasini yozish uchun ADOMAH davriy jadvalida uning belgisini toping va atom raqami yuqori bo'lgan barcha elementlarni kesib tashlang. Misol uchun, agar siz erbiumning elektron konfiguratsiyasini (68) yozishingiz kerak bo'lsa, 69 dan 120 gacha bo'lgan barcha elementlarni kesib tashlang.
Jadvalning tagida 1 dan 8 gacha bo'lgan raqamlarga e'tibor bering. Bular elektron darajadagi raqamlar yoki ustun raqamlari. Faqat chizilgan elementlarni o'z ichiga olgan ustunlarga e'tibor bermang. Erbium uchun 1,2,3,4,5 va 6 raqamlari bo'lgan ustunlar qoladi.
Elementingizgacha orbital pastki darajalarni hisoblang. Jadvalning o'ng tomonida ko'rsatilgan blok belgilariga (s, p, d va f) va pastki qismida ko'rsatilgan ustun raqamlariga qarab, bloklar orasidagi diagonal chiziqlarga e'tibor bermang va ustunlarni blok-ustunlarga ajratib, ularni ro'yxatga kiriting. pastdan yuqoriga buyurtma berish. Va yana, barcha elementlar chizilgan bloklarga e'tibor bermang. Ustun bloklarini ustun raqamidan keyin blok belgisidan boshlab yozing, shunday qilib: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (erbium uchun).
Iltimos, diqqat qiling: Yuqoridagi elektron konfiguratsiya Er elektron pastki darajali raqamning o'sish tartibida yozilgan. Orbitallarni to'ldirish tartibida ham yozilishi mumkin. Buning uchun ustun bloklarini yozishda ustunlar emas, pastdan yuqoriga qarab kaskadlarni bajaring: 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 12 .
Har bir elektron kichik daraja uchun elektronlarni hisoblang. Har bir ustun blokidagi chizilmagan elementlarni har bir elementdan bittadan elektron biriktirib hisoblang va ularning sonini har bir ustun bloki uchun blok belgisi yoniga quyidagicha yozing: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2. Bizning misolimizda bu erbiumning elektron konfiguratsiyasi.
Noto'g'ri elektron konfiguratsiyalardan xabardor bo'ling. Eng past energiya holatidagi atomlarning elektron konfiguratsiyasi bilan bog'liq bo'lgan o'n sakkizta tipik istisno mavjud, ular shuningdek, asosiy energiya holati deb ataladi. Ular umumiy qoidaga faqat elektronlar egallagan oxirgi ikki yoki uchta pozitsiyada bo'ysunmaydilar. Bunday holda, haqiqiy elektron konfiguratsiya elektronlar atomning standart konfiguratsiyasiga nisbatan kamroq energiya holatida bo'lishini nazarda tutadi. Istisno atomlarga quyidagilar kiradi:
Cr(..., 3d5, 4s1); Cu(..., 3d10, 4s1); Nb(..., 4d4, 5s1); Mo(..., 4d5, 5s1); Ru(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); Ag(..., 4d10, 5s1); La(..., 5d1, 6s2); Ce(..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd(..., 4f7, 5d1, 6s2); au(..., 5d10, 6s1); AC(..., 6d1, 7s2); Th(..., 6d2, 7s2); Pa(..., 5f2, 6d1, 7s2); U(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) va sm(..., 5f7, 6d1, 7s2).
Elektron shaklda yozilgan atomning atom raqamini topish uchun harflardan keyingi barcha raqamlarni (s, p, d va f) qo'shish kifoya. Bu faqat neytral atomlar uchun ishlaydi, agar siz ion bilan ishlayotgan bo'lsangiz, unda hech narsa ishlamaydi - qo'shimcha yoki yo'qolgan elektronlar sonini qo'shishingiz yoki ayirishingiz kerak bo'ladi.
Harfdan keyingi raqam yuqori chiziq, nazoratda xato qilmang.
"Yarim to'ldirilgan" pastki darajadagi barqarorlik mavjud emas. Bu soddalashtirish. "Yarim to'liq" pastki darajalarga tegishli bo'lgan har qanday barqarorlik har bir orbital bitta elektron bilan ishg'ol qilinganligi bilan bog'liq, shuning uchun elektronlar orasidagi itarilish minimallashtiriladi.
Har bir atom barqaror holatga intiladi va eng barqaror konfiguratsiyalar s va p (s2 va p6) pastki darajalarini to'ldiradi. Noble gazlar bunday konfiguratsiyaga ega, shuning uchun ular kamdan-kam reaksiyaga kirishadi va davriy jadvalning o'ng tomonida joylashgan. Shuning uchun, agar konfiguratsiya 3p 4 bilan tugasa, u holda barqaror holatga erishish uchun ikkita elektron kerak bo'ladi (oltitasini yo'qotish uchun ko'proq energiya kerak, shu jumladan s-darajali elektronlar, shuning uchun to'rttasini yo'qotish osonroq). Va agar konfiguratsiya 4d 3 da tugasa, u holda barqaror holatga erishish uchun uchta elektronni yo'qotish kerak. Bundan tashqari, yarim to'ldirilgan pastki darajalar (s1, p3, d5 ..), masalan, p4 yoki p2 ga qaraganda ancha barqaror; ammo, s2 va p6 yanada barqaror bo'ladi.
Elektron "yuqori energiya darajasiga o'tishga" majbur bo'lgan shartlar mavjud. Agar pastki sathda yarmi yoki to'liq bo'lishi uchun bitta elektron yetishmasa, eng yaqin s yoki p pastki sathdan bitta elektronni oling va uni elektronga muhtoj bo'lgan pastki darajaga o'tkazing.
Elektron konfiguratsiyani yozish uchun ikkita variant mavjud. Ular yuqorida erbiy uchun ko'rsatilganidek, energiya darajalari sonining o'sish tartibida yoki elektron orbitallarni to'ldirish tartibida yozilishi mumkin.
Elementning elektron konfiguratsiyasini faqat oxirgi s va p pastki darajali valentlik konfiguratsiyasini yozish orqali ham yozishingiz mumkin. Shunday qilib, surmaning valentlik konfiguratsiyasi 5s 2 5p 3 bo'ladi.
Ionlar bir xil emas. Ular bilan ishlash ancha qiyin. Ikki darajani o'tkazib yuboring va qaerdan boshlaganingizga va elektronlar soni qanchalik ko'pligiga qarab bir xil naqshga amal qiling.
Shveytsariya fizigi V. Pauli 1925 yilda bir atomda bir orbitalda qarama-qarshi (antiparallel) spinga ega bo'lgan ikkitadan ko'p bo'lmagan elektronlar bo'lishi mumkin emasligini (ingliz tilidan "shpindel" deb tarjima qilinadi), ya'ni ular bo'lishi mumkin bo'lgan xususiyatlarga ega ekanligini aniqladi. shartli ravishda o'zini elektronning xayoliy o'qi atrofida aylanishi sifatida ifodalaydi: soat yo'nalishi bo'yicha yoki soat miliga teskari. Bu tamoyil Pauli printsipi deb ataladi.
Agar orbitalda bitta elektron bo'lsa, u juftlashtirilmagan deb ataladi, agar ikkita bo'lsa, ular juftlashgan elektronlar, ya'ni qarama-qarshi spinli elektronlardir.
5-rasmda energiya darajalarining pastki darajalarga bo'linish diagrammasi ko'rsatilgan.
S-orbital, siz allaqachon bilganingizdek, sharsimondir. Vodorod atomining elektroni (s = 1) bu orbitalda joylashgan va juftlashtirilmagan. Shuning uchun uning elektron formulasi yoki elektron konfiguratsiyasi quyidagicha yoziladi: 1s 1. Elektron formulalarda energiya darajasining raqami harf oldidagi raqam (1 ...), pastki daraja (orbital turi) lotin harfi va yuqori o'ng tomonida yozilgan raqam bilan ko'rsatilgan. harf (ko'rsatkich sifatida) pastki darajadagi elektronlar sonini ko'rsatadi.
Bir xil s-orbitalda ikkita juft elektronga ega bo'lgan Heliy atomi uchun bu formula: 1s 2.
Geliy atomining elektron qobig'i to'liq va juda barqaror. Geliy olijanob gazdir.
Ikkinchi energiya darajasi (n = 2) to'rtta orbitalga ega: bitta s va uchta p. Ikkinchi darajali s-orbital elektronlar (2s-orbitallar) yuqori energiyaga ega, chunki ular yadrodan 1s-orbital elektronlarga (n = 2) qaraganda uzoqroq masofada joylashgan.
Elektronlarning turli AO larga taqsimlanishi deyiladi atomning elektron konfiguratsiyasi. Eng kam energiyaga ega elektron konfiguratsiya mos keladi asosiy holat atom, qolgan konfiguratsiyalar tegishli hayajonlangan holatlar.
Atomning elektron konfiguratsiyasi ikki shaklda tasvirlangan - elektron formulalar va elektron difraksion diagrammalar shaklida. Elektron formulalarni yozishda bosh va orbital kvant sonlaridan foydalaniladi. Pastki daraja bosh kvant soni (son) va orbital kvant soni (mos keladigan harf) bilan belgilanadi. Pastki darajadagi elektronlar soni yuqori chiziqni tavsiflaydi. Masalan, vodorod atomining asosiy holati uchun elektron formula: 1 s 2
Elektron darajalarning tuzilishini elektron difraksion diagrammalar yordamida to'liqroq tasvirlash mumkin, bu erda pastki darajalar bo'yicha taqsimot kvant hujayralari shaklida ifodalanadi. Bunday holda, orbital shartli ravishda kvadrat shaklida tasvirlangan, uning yonida pastki darajadagi belgi qo'yilgan. Har bir darajadagi pastki darajalar balandlikda biroz siljishi kerak, chunki ularning energiyasi biroz boshqacha. Elektronlar spin kvant sonining belgisiga qarab strelkalar yoki ↓ bilan ifodalanadi.
Ko'p elektronli atomlarning elektron konfiguratsiyasini qurish printsipi vodorod atomiga proton va elektronlarni qo'shishdir. Elektronlarning energiya darajalari va pastki darajalari bo'yicha taqsimlanishi avval ko'rib chiqilgan qoidalarga bo'ysunadi: eng kam energiya printsipi, Pauli printsipi va Xund qoidasi.
Atomlarning elektron konfiguratsiyasining tuzilishini hisobga olgan holda, barcha ma'lum elementlarni oxirgi to'ldirilgan pastki sathning orbital kvant sonining qiymatiga muvofiq to'rt guruhga bo'lish mumkin: s- elementlar, p- elementlar, d- elementlar, f-elementlar.
Geliy atomida He (Z=2) ikkinchi elektron 1 ni egallaydi s-orbital, uning elektron formulasi: 1 s 2. Elektronografik diagramma:
Geliy elementlar davriy sistemasining birinchi eng qisqa davrini tugatadi. Geliyning elektron konfiguratsiyasi belgilangan.
Ikkinchi davr litiy Lini ochadi (Z=3), uning elektron formulasi: Elektron diffraktsiya diagrammasi
Quyida bir xil energiya darajasidagi orbitallari bir xil balandlikda joylashgan elementlar atomlarining soddalashtirilgan elektron difraksiya diagrammalari keltirilgan. Ichki, to'liq to'ldirilgan pastki darajalar ko'rsatilmagan.
Geliy elementlar davriy sistemasining birinchi eng qisqa davrini tugatadi. Geliyning elektron konfiguratsiyasi belgilangan.
Ikkinchi davr litiy Lini ochadi (Z=3), uning elektron formulasi: Elektron diffraktsiya diagrammasi: Geliy elementlar davriy sistemasining birinchi eng qisqa davrini tugatadi. Geliyning elektron konfiguratsiyasi belgilangan.
Ikkinchi davr litiy Lini ochadi (Z=3), uning elektron formulasi: Elektron diffraktsiya diagrammasi:
Quyida bir xil energiya darajasidagi orbitallari bir xil balandlikda joylashgan elementlar atomlarining soddalashtirilgan elektron difraksiya diagrammalari keltirilgan. Ichki, to'liq to'ldirilgan pastki darajalar ko'rsatilmagan.
Quyida bir xil energiya darajasidagi orbitallari bir xil balandlikda joylashgan elementlar atomlarining soddalashtirilgan elektron difraksiya diagrammalari keltirilgan. Ichki, to'liq to'ldirilgan pastki darajalar ko'rsatiLitiydan keyin berilliy Be (Z=4) turadi, bunda qoʻshimcha elektron 2 ni toʻldiradi. s-orbital. Elektron formulasi: 2 s 2
Asosiy holatda navbatdagi bor elektron B (z=5) 2 ni egallaydi R-orbital, V:1 s 2 2s 2 2p bitta; uning elektron diffraktsiya sxemasi:
Quyidagi besh element elektron konfiguratsiyaga ega:
C (Z=6): 2 s 2 2p 2N (Z=7): 2 s 2 2p 3
O (Z=8): 2 s 2 2p 4 F (Z=9): 2 s 2 2p 5
Yo'q (Z=10): 2 s 2 2p 6
Litiydan keyin berilliy Be (Z=4) turadi, bunda qoʻshimcha elektron 2 ni toʻldiradi. s-orbital. Elektron formulasi: 2 s 2
Asosiy holatda navbatdagi bor elektron B (z=5) 2 ni egallaydi R-orbital, V:1 s 2 2s 2 2p bitta; uning elektron diffraktsiya sxemasi:
Quyidagi besh element elektron konfiguratsiyaga ega:
C (Z=6): 2 s 2 2p 2N (Z=7): 2 s 2 2p 3
O (Z=8): 2 s 2 2p 4 F (Z=9): 2 s 2 2p 5
Yo'q (Z=10): 2 s 2 2p 6
Lawrencium Lr (Z=103) 6 da yangi elektronga ega d-pastki daraja. Ushbu element ba'zan davriy jadvalga lutetium ostida joylashtiriladi. Ettinchi davr tugallanmagan. 104 - 109 elementlar beqaror va ularning xususiyatlari kam ma'lum. Shunday qilib, yadro zaryadining ortishi bilan tashqi sathlarning o'xshash elektron tuzilmalari vaqti-vaqti bilan takrorlanadi. Shu munosabat bilan elementlarning turli xossalarida davriy o'zgarishlarni ham kutish kerak.
Ta'riflangan elektron konfiguratsiyalar gaz fazasida ajratilgan atomlarga tegishli ekanligini unutmang. Agar atom qattiq yoki eritmada bo'lsa, element atomining konfiguratsiyasi butunlay boshqacha bo'lishi mumkin.
Atomning elektron konfiguratsiyasi atomdagi elektronlarning sathlar va pastki darajalar bo'yicha joylashishini ko'rsatadigan formuladir. Maqolani o'rganib chiqqandan so'ng siz elektronlar qayerda va qanday joylashganligini bilib olasiz, kvant raqamlari bilan tanishasiz va atomning elektron konfiguratsiyasini uning raqami bo'yicha qura olasiz, maqola oxirida elementlar jadvali mavjud.
Nima uchun elementlarning elektron konfiguratsiyasini o'rganish kerak?
Atomlar konstruktorga o'xshaydi: ma'lum miqdordagi qismlar mavjud, ular bir-biridan farq qiladi, lekin bir xil turdagi ikkita qism aynan bir xil. Ammo bu konstruktor plastmassadan ko'ra ancha qiziqroq va buning sababi. Konfiguratsiya yaqin atrofdagilarga qarab o'zgaradi. Masalan, vodorodning yonida kislorod balki suvga, natriy yonida gazga, temir yonida esa butunlay zangga aylanadi. Nima uchun bu sodir bo'ladi degan savolga javob berish va boshqa atomning yonidagi harakatini taxmin qilish uchun quyida muhokama qilinadigan elektron konfiguratsiyani o'rganish kerak.
Atomda nechta elektron bor?
Atom yadro va uning atrofida aylanadigan elektronlardan, yadro proton va neytronlardan iborat. Neytral holatda har bir atom yadrosidagi protonlar soniga teng elektronlar soniga ega. Protonlar soni elementning seriya raqami bilan ko'rsatilgan, masalan, oltingugurtda 16 proton bor - davriy tizimning 16-elementi. Oltin 79 protonga ega - davriy jadvalning 79-elementi. Shunga ko'ra, neytral holatda oltingugurtda 16 elektron, oltinda esa 79 elektron mavjud.