Schemat Moellera

Jaki jest diagram Moellera?

On Schemat Moellera Jest to graficzna i nemotechniczna metoda poznawania zasady Madelunga; to znaczy, jak napisać elektroniczną konfigurację elementu. Charakteryzuje się rysowaniem niektórych przekąt przez kolumny orbitali, a po kierunku strzałki ustalono odpowiednią kolejność dla atomu.

W niektórych częściach świata schemat Moellera jest również znany jako deszcz. Dzięki temu zamówienie jest zdefiniowane w wypełnieniu orbitali, które są zdefiniowane przez trzy liczby kwantowe N, L I Ml.

Na górnym obrazie pokazano prosty schemat moellera. Każda kolumna odpowiada różnym orbitale: S, P, D i F, z odpowiednimi poziomami energii. Strzałka wskazuje, że wypełnienie dowolnego atomu musi zaczynać się od orbity 1s.

Zatem następna strzałka musi rozpocząć się od Orbital 2s, a następnie przez 2p przez orbital 3s. W ten sposób, jakby to był deszcz, orbitale i liczba elektronów, które domy (4L+2).

Schemat Moellera jest wprowadzeniem dla tych, którzy badają konfiguracje elektroniczne.

Jaki jest diagram Moellera?

Reguła Madelung

Ponieważ schemat Moellera jest graficzną reprezentacją reguły Madelunga, należy wiedzieć, jak działa ta ostatnia. Wypełnienie orbitali musi być przestrzegane przez następujące dwie zasady:

- Orbitale o niższych wartościach N+L są najpierw wypełnione, będąc N główny numer kwantowy i L Kąt orbitalny. Na przykład orbital 3D odpowiada N= 3 i L= 2 Dlatego, N+L= 3+2 = 5; Tymczasem Orbital 4S odpowiada N= 4 i L= 0 i N+L= 4+0 = 4. Z powyższego ustalono, że elektrony najpierw wypełniają orbital 4S.

- Jeśli dwa orbitale mają taką samą wartość jak N+L, Elektrony najpierw zajmie to przy mniejszej wartości N. Na przykład orbital 3D ma wartość N+L= 5, podobnie jak orbital 4p (4+1 = 5); Ale ponieważ 3D ma najmniejszą wartość N, zostanie wypełniony najpierw niż 4p.

Z dwóch poprzednich obserwacji można osiągnąć następną kolejność wypełniania orbitali: 1S 2S 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Wykonanie tych samych kroków dla różnych wartości N+L Dla każdego orbitalu uzyskuje się konfiguracje elektroniczne innych atomów; co z kolei można również określić za pomocą diagramu Moellera graficznego.

Kroki do naśladowania

Reguła Madelunga ustanawia formułę N+L, z którym konfiguracja elektroniczna może być „uzbrojona”. Jednak, jak powiedziano, diagram Moellera już to reprezentuje to; tak, aby wystarczyło śledzić ich kolumny i narysować przekątne krok po kroku.

Należy pamiętać, że każdy rodzaj orbity ma inną zdolność do przechowywania elektronów; W ten sposób mamy:

S = 2 elektrony

P = 6 elektronów

D = 10 elektronów

F = 14 elektronów

Zatrzymuje się na orbicie, gdzie Ostatni elektron został zajęty przez Z.

Jak rozpocząć konfigurację elektroniczną atomu? Aby to zrobić, musisz najpierw znać swoją liczbę atomową Z, która z definicji dla neutralnego atomu jest równa liczbie elektronów.

Zatem przy z Z liczbą elektronów uzyskuje się, a wraz z tym zaczynają rysować przekątne przez diagram moellera.

W przypadku większego wyjaśnienia jest wówczas szereg ćwiczeń.

Rozwiązane ćwiczenia

Beryl

Za pomocą tabeli okresowej element berylu znajduje się z Z = 4; to znaczy, musi zostać umieszczony do czterech elektronów w orbitalach.

Zaczynając od pierwszej strzałki na schemacie Moellera, Orbital 1s zajmuje dwa elektron²; a następnie orbital 2s, z dwoma dodatkowymi elektronami, aby dodać 4 w sumie: 2s².

Dlatego elektroniczna konfiguracja piwa, wyrażona jako [BE] wynosi 1s²2s². Zauważ, że suma badań jest równa liczbie elektronów całkowitych.

Mecz

Element fosforu ma z = 15, a zatem ma łącznie 15 elektronów, które muszą zajmować orbitale. Aby rozwinąć ścieżkę, zacznij od razu od konfiguracji 1S²2s², który zawiera 4 elektrony. 9 więcej elektronów brakuje.

Po 2s Orbital następna strzałka „wchodzi” przez orbital 2p, w końcu wpadając na orbital 3S. Ponieważ orbitale 2p mogą zajmować 6 elektronów i elektronów 3S 2, masz: 1s²2s²2 p⁶3s².

3 więcej elektronów wciąż brakuje, co zajmuje następującą orbital 3p zgodnie ze schematem Moellera: 1s²2s²2 p⁶3s²3p³, Konfiguracja elektroniczna fosforu [p].

Cyrkonio

Element cyrkonu ma Z = 40. Skracanie drogi wraz z konfiguracją 1S²2s²2 p⁶3s²3p⁶, Z 18 elektronami (szlachetny gaz argonowy) brakuje 22 więcej elektronów.

Po Orbital 3P, w wypełnianiu według schematu Moellera to 4S, 3D, 4p i 5s.

Wypełniając je całkowicie, to znaczy 4s², 3d¹⁰, 4p⁶ i 5s², Dodano w sumie 20 elektronów. Pozostałe 2 elektrony są zatem osadzone w następującej orbicie: 4D. Zatem elektroniczna konfiguracja cyrkonu [Zr], wynosi: 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d².

Iridium

Ididio ma Z = 77, więc ma 37 dodatkowych elektronów w porównaniu do cyrkonu. Zaczynając od [CD], to znaczy 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰, Musisz dodać 29 elektronów z następującymi orbitaliami schematu Moellera.

Rysowanie nowych przekąt, nowe orbitale to: 5p, 6s, 4f i 5d. Wypełnianie pierwszych trzech orbitali, które całkowicie masz: 5p⁶, 6s² i 4f¹⁴, Dać w sumie 22 elektrony.

Tak, że brakuje 7 elektronów, które są na orbitalach 5D: 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5 d⁷.

Poprzednia to elektroniczna konfiguracja Iridium, [GO]. Zauważ, że orbitale 6s² i 5d⁷ Wyróżniają się odważne, aby wskazać, że odpowiednio odpowiadają warstwie Walencji tego metalu.

Wyjątki od schematu Moellera i reguły Madelunga

Istnieje wiele elementów w stole okresowym, które nie są przestrzegane, co zostało ostatnio wyjaśnione. Jego konfiguracje elektroniczne różnią się eksperymentalnie od przewidywanych z powodów kwantowych.

Wśród elementów przedstawionych przez te nieporozumienia są: Chrom (Z = 24), miedź (z = 29), srebro (z = 47), rod (z = 45), cerium (z = 58), niobio (z = 41) i wiele więcej.

Wyjątki są bardzo częste w wypełnianiu orbitali d i f. Na przykład chrom powinien mieć konfigurację 4S Valencia²3d⁴ Zgodnie ze schematem Moellera i zasady Madelunga, ale w rzeczywistości jest to 4s¹3d⁵.

Również, a wreszcie konfiguracja Valencia de la Plata powinna wynosić 5s²4d⁹; Ale to naprawdę 5s¹4d¹⁰.

Bibliografia

1. Misuperclase (s.F.) Jaka jest konfiguracja elektroniczna? Odzyskane z misuperklazy.com
2. Schemat Moellera. Odzyskane z ES.Wikipedia.org
3. Jak reprezentować elektrony na schemacie poziomu energii. Manekiny wyzdrowiały.com