Konfiguracje elektronowe i diagramy orbitalne określa się na podstawie zasady aufbau (każdy dodany elektron zajmuje podpowłokę o najniższej dostępnej energii), zasadę wykluczenia Pauliego (żadne dwa elektrony nie mogą mieć tego samego zestawu czterech liczb kwantowych) i regułę maksymalnej krotności Hunda (o ile to możliwe, elektrony zachowują niesparowane spiny na zdegenerowanych orbitalach).
Względne energie podpowłok określają kolejność zapełnienia orbitali atomowych (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p i tak dalej). Dla różnych powłok i podpowłok trend siły penetracji elektronu można przedstawić w następujący sposób:
1s > 2s > 2p > 3s > 3p > 4s > 3d > 4p > 5s > 4d > 5p > 6s > 4f....
Efekt ekranowania i penetracji orbitalu ma istotny wpływ na energie elektronów, a elektron 4s może mieć niższą energię niż elektron 3d.
Elektrony na najbardziej zewnętrznych orbitali, zwane elektronami walencyjnymi, są odpowiedzialne za większość zachowań chemicznych pierwiastków. W układzie okresowym pierwiastki o analogicznych konfiguracjach elektronów walencyjnych zwykle występują w tej samej grupie.
Istnieją pewne wyjątki od przewidywanej kolejności napełniania, szczególnie gdy można utworzyć orbitale w połowie wypełnione lub całkowicie wypełnione. W przypadku Cr i Cu podpowłoki w połowie i całkowicie wypełnione najwyraźniej reprezentują warunki preferowanej stabilności. Stabilność ta jest taka, że elektron przesuwa się z orbitalu 4s na orbital 3d, aby uzyskać dodatkową stabilność w połowie wypełnionej podpowłoki 3d (w Cr) lub wypełnionej podpowłoki 3d (w Cu). Występują również inne wyjątki. Na przykład przewiduje się, że niob (Nb, liczba atomowa 41) będzie miał konfigurację elektronową [Kr]5s24d3. Jednak eksperymentalnie jego konfiguracja elektronowa w stanie podstawowym to w rzeczywistości [Kr]5s14d4. Możemy zracjonalizować tę obserwację, mówiąc, że odpychanie elektron-elektron występujące podczas parowania elektronów na orbicie 5s jest większe niż różnica energii między orbitalami 5s i 4d.
Z rozdziału 1:
Now Playing
Covalent Bonding and Structure
16.3K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
73.0K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
21.0K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
16.3K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
18.9K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
14.0K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
9.1K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
12.6K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
16.5K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
18.9K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
10.3K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
20.4K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
17.3K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
25.5K Wyświetleń
Covalent Bonding and Structure
23.5K Wyświetleń
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone