JoVE Logo

Zaloguj się

1.3 : Konfiguracje elektronów

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.

Tagi

Electron ConfigurationOrbital DiagramsAufbau PrinciplePauli Exclusion PrincipleHund s Rule Of Maximum MultiplicitySubshellsAtomic OrbitalsPenetrating Power Of An ElectronShieldingOrbital PenetrationValence ElectronsPeriodic TableFilling OrderPreferred Stability

Z rozdziału 1:

article

Now Playing

1.3 : Konfiguracje elektronów

Covalent Bonding and Structure

16.3K Wyświetleń

article

1.1 : Co to jest chemia organiczna?

Covalent Bonding and Structure

73.0K Wyświetleń

article

1.2 : Struktura elektronowa atomów

Covalent Bonding and Structure

21.0K Wyświetleń

article

1.4 : Wiązania chemiczne

Covalent Bonding and Structure

16.3K Wyświetleń

article

1.5 : Polarne wiązania kowalencyjne

Covalent Bonding and Structure

18.9K Wyświetleń

article

1.6 : Struktury Lewisa i opłaty formalne

Covalent Bonding and Structure

14.0K Wyświetleń

article

1.7 : Teoria VSEPR

Covalent Bonding and Structure

9.1K Wyświetleń

article

1.8 : Geometria molekularna i momenty dipolowe

Covalent Bonding and Structure

12.6K Wyświetleń

article

1.9 : Rezonans i struktury hybrydowe

Covalent Bonding and Structure

16.5K Wyświetleń

article

1.10 : Teoria wiązań walencyjnych i hybrydyzowane orbitale

Covalent Bonding and Structure

18.9K Wyświetleń

article

1.11 : Teoria MO i wiązanie kowalencyjne

Covalent Bonding and Structure

10.3K Wyświetleń

article

1.12 : Siły międzycząsteczkowe i właściwości fizyczne

Covalent Bonding and Structure

20.4K Wyświetleń

article

1.13 : Rozpuszczalność

Covalent Bonding and Structure

17.3K Wyświetleń

article

1.14 : Wprowadzenie do grup funkcyjnych

Covalent Bonding and Structure

25.5K Wyświetleń

article

1.15 : Przegląd zaawansowanych grup funkcjonalnych

Covalent Bonding and Structure

23.5K Wyświetleń

JoVE Logo

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Badania

Edukacja

O JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone