Reguła po przekątnej

Jaka jest reguła przekątna?

 Reguła po przekątnej Jest to zasada konstrukcyjna, która pozwala na opisanie konfiguracji elektronicznej atomu lub jonu, zgodnie z energią każdego poziomu orbity lub energii. W tym sensie rozkład elektroniczny każdego atomu jest unikalny i jest podawany przez liczby kwantowe.

Liczby te definiują przestrzeń, w której jest bardziej prawdopodobne, że zlokalizuje elektrony (zwane orbitale atomowymi), a także je opisują. Każda liczba kwantowa dotyczy właściwości orbitali atomowych, która pomaga zrozumieć cechy układów atomowych poprzez rozmieszczenie ich elektronów w atomie i ich energii.

Podobnie reguła przekątna (znana również jako zasada Madelunga) opiera się na innych zasadach, które są posłuszne naturze elektronów, aby poprawnie opisać ich zachowanie w gatunkach chemicznych.

Po co to jest Reguła po przekątnej?

Procedura ta opiera się na zasadzie AUFBAU, która stwierdza, że ​​w procesie integracji protonów z jądrem (jeden po drugim), gdy utworzone są elementy chemiczne, elektrony są równie dodawane do orbitali atomowych.

Oznacza to, że gdy atom lub jon jest w swoim podstawowym stanie, elektrony zajmują dostępne przestrzenie orbitali atomowych zgodnie z ich poziomem energii.

Podczas zajęcia orbitali elektrony najpierw znajdują się na poziomach, które mają mniej energii i są bezrobotne, a następnie znajdują się w najbardziej energii.

Konfiguracje elektroniczne gatunków chemicznych

W ten sam sposób zasada ta jest wykorzystywana do uzyskania dość precyzyjnego zrozumienia w kategoriach elektronicznych konfiguracji podstawowych gatunków chemicznych; to znaczy elementy chemiczne, gdy są w swoim podstawowym stanie.

Może ci służyć: wytrąć

Tak więc, gdy zdobywa zrozumienie konfiguracji przedstawionych przez elektrony w atomach, właściwości elementów chemicznych można zrozumieć.

Zdobycie tej wiedzy jest niezbędne do odliczenia lub przewidywania tych właściwości. Podobnie informacje dostarczone w tej procedurze pomagają wyjaśnić powód, dla którego tabela okresowa tak dobrze zgadza się z badaniami elementów.

Wyjaśnienie

Chociaż zasada ta dotyczy tylko atomów, które są w jej podstawowym stanie, działa całkiem dobrze dla elementów stolika okresowej.

Zasada wykluczenia Pauliego jest przestrzegana, która stwierdza, że ​​dwa elektrony należące do tego samego atomu nie są w stanie posiadać czterech równych liczb kwantowych. Te cztery liczby kwantowe opisują każdy z elektronów znalezionych w atomie.

Zatem główna liczba kwantowa (n) określa poziom energii (lub warstwy), w którym badany elektron i azymutalna liczba kwantowa (ℓ) jest powiązana z pędem kątowym i szczegółami formy orbity.

Podobnie magnetyczna liczba kwantowa (m_ℓ) Wyraża orientację, którą ten orbital ma w liczbie kwantowej spinu i liczbie kwantowej (m_S) Opisz kierunek skrętu, który elektron przedstawia wokół własnej osi.

Ponadto reguła SIND wyraża, że ​​konfiguracja elektroniczna, która wykazuje największą stabilność na poziomie podrzędnym, jest uważana za tę, która ma najwięcej spinów w pozycjach równoległych.

Posłuceni te zasady, ustalono, że rozkład elektronów spełnia schemat pokazany poniżej:

Może ci służyć: węglowodory aromatyczne: właściwości, przykłady, zastosowania

Na tym obrazie wartości n odpowiadają 1, 2, 3, 4 ..., zgodnie z poziomem energii; a wartości ℓ są reprezentowane przez 0, 1, 2, 3 ..., co równa się odpowiednio S, P, D i F. Następnie stan elektronów w orbitalach zależy od tych liczb kwantowych.

Przykłady

Biorąc pod uwagę opis tej procedury, wówczas podano niektóre przykłady.

Potas

Po pierwsze, aby uzyskać elektroniczny rozkład potasu (k), twoja liczba atomowa musi być znana; Oznacza to, że atom potasowy ma 19 protonów w jądrze i 19 elektronów. Zgodnie z schematem jego konfiguracja jest podana jako 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s¹.

Konfiguracje atomu polielektronicznego (które mają więcej niż jeden elektron w ich strukturze) są również wyrażone jako konfiguracja gazu szlachetnego przed atomem plus elektrony, które go podążają za nim.

Na przykład w przypadku potasu jest on również wyrażany jako [AR] 4S¹, Ponieważ szlachetny gaz przed potasem w stole okresowym to argon.

Rtęć

Innym przykładem, ale w tym przypadku jest to metal przejściowy, jest rtęć (HG), która ma 80 elektronów i 80 protonów w jądrze (Z = 80). Zgodnie ze schematem budowy jego pełna konfiguracja elektroniczna wynosi:

1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5 d¹⁰.

W ten sam sposób, jak w przypadku potasu, konfiguracja rtęci można wyrażać jako [XE] 4f¹⁴5 d¹⁰6s², Ponieważ szlachetny gaz, który poprzedza go w stole okresowym, to ksenon.

Może ci służyć: ułamek molowy: jak jest obliczany, przykłady, ćwiczenia

Wyjątki

Reguła przekątna jest zaprojektowana do stosowania tylko do atomów, które są w stanie podstawowym i z ładunkiem elektrycznym równym zero; Oznacza to, że elementy układu okresowego są bardzo dobrze przymocowane.

Istnieją jednak pewne wyjątki, dla których przedstawiono ważne odchylenia między rzekomym rozkładem elektronicznym a wynikami eksperymentalnymi.

Zasada ta opiera się na rozkładowi elektronów, gdy znajdują się one w podpisach podrzędnych przestrzegających reguły N + ℓ, która implikuje, że orbitale o wielkości n + ℓ są wypełnione przed tymi, którzy przejawiają większą wielkość tego parametru.

Jako wyjątki, prezentowane są paladowe, chromowe i miedziane elementy, z których przewiduje się konfiguracje elektroniczne, które nie zgadzają.

Zgodnie z tą zasadą palade musi mieć rozkład elektroniczny równy [Kr] 5s²4d⁸, Ale eksperymenty rzuciły równe [Kr] 4d¹⁰, co wskazuje, że najbardziej stabilna konfiguracja tego atomu występuje, gdy podkap 4D jest pełny; Oznacza to, że w tym przypadku ma niższą energię.

Podobnie atom chromowy powinien mieć następujący rozkład elektroniczny: [AR] 4S²3d⁴. Jednak eksperymentalnie uzyskano, że ten atom nabywa konfigurację [AR] 4S¹3d⁵, co oznacza, że ​​stan niewielkiej energii (bardziej stabilny) występuje, gdy obie podczelności są częściowo pełne.