Co to jest konfiguracja elektronowa?
Konfiguracja elektronowa to rozkład elektronów atomu (lub cząsteczki) na orbitalach atomowych lub molekularnych.
Co to jest orbital? (Prosta definicja)
Elektron można znaleźć w dowolnym miejscu wokół jądra. Orbital to najbardziej prawdopodobne położenie elektronu wokół atomu.
Jeśli chcesz zobaczyć, jak wygląda orbital:
Przykład konfiguracji (zapis)
Konfiguracja elektronów atomu neonu to 1s² 2s² 2p⁶.
Przykład orbity
1s² to specyficzny orbital. W tym przykładzie:
- "1" to poziom energii.
- „s” to typ orbitalny.
- "2" to liczba zawartych w nim elektronów.
Uwaga: "2s²" i "2p⁶" są również orbitalami.
Powłoki i podpowłoki
Konfiguracje elektronów są podzielone przez powłoki i podpowłoki.
Co to jest powłoka elektronowa? (Prosta definicja)
Powłoka elektronowa to fragment zewnętrznej strony atomu. Jest to grupa orbitali o tej samej wartości liczby kwantowej.
Otrzymują cyfry lub litery od "K" do "Q".
W neonowym przykładzie:
- 1s² (1 to liczba kwantowa i powłoka)
- 2s² (2 to liczba kwantowa i powłoka)
Co to jest podpowłoka elektronowa? (Prosta definicja)
Podpowłoka jest podziałem powłok elektronowych oddzielonych orbitalami elektronowymi. Podpowłoki są oznaczone jako s, p, d i f.
W neonowym przykładzie:
- 1s² (s to podpowłoka)
- 2p⁶ (p to podpowłoka)
Dlaczego czy konfiguracja elektronów jest ważna?
Z pewnością nigdy nie słyszałeś o konfiguracji protonowej lub neutronowej, prawda?To dlatego, że łatwo je znaleźć, wiemy, gdzie się znajdują. Nie możesz powiedzieć tego samego o elektronach.
W rzeczywistości, kiedy mówimy, że elektron jest orbitą, dzieje się tak dlatego, że istnieje duże prawdopodobieństwo, że tam będzie. Nie dlatego, że jesteśmy tego pewni. To jest definicja „orbitalu”.
Więc głównymi powodami, dla których badamy konfigurację elektronów są:
- Elektrony są trudne do znalezienia.
- Elektrony są przyczyną interakcji atomów i cząsteczek.
- Pomaga nam przewidzieć właściwości elementu.
- Pomaga nam określić wartościowość pierwiastka.
Inne zastosowania
Zapisywanie konfiguracji elektronów
Najpierw musimy zrozumieć, jak elektrony wybierają, gdzie będą. Znany również jako „Zasady ogólne”.
Następnie wyjaśnię tradycyjny sposób napisania konfiguracji elektronowej, a następnie wyjaśnię fajny hack, którego możesz użyć.
Zasada 1: Rozkład według poziomów energii
Nasza intuicja może prowadzić nas do przekonania, że elektrony najpierw wypełnią orbitale, które są bliżej jądra.
Ale to nie do końca prawda. Najpierw wypełniają orbitale o niższej energii. Większość z nich jest bliżej jądra, ale nie zawsze.
Zasada 2: Rozkład według odległości
Gdy mogą wybierać pomiędzy tymi samymi orbitalami energetycznymi, będą wolą być jak najdalej.
Reguła 3: Rozkład spinu elektronu
Tradycyjna metoda wypełniania
Używamy pomocy pamięci, aby zachować zgodność z regułą 1 (powyżej):
 |
Po prostu podążaj za linią od góry do dołu. Wypełnij orbital i przejdź do następnego.
Musisz przestrzegać maksymalnej liczby elektronów w każdej podpowłoce:
- s: 2.
- p: 6.
- d: 10.
- f: 14.
Przykład konfiguracji gazu szlachetnego:
- On: 1s2.
- Ne: 1s2 2s2 2p6.
- Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
- Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.
- Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6.
- Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p6.
Problem z metodą to:
- Musisz zapamiętać tę pomoc pamięci.
- Musisz kontrolować liczbę elektronów, których do tej pory użyłeś.
- Musisz pamiętać, ile elektronów mieści się w każdej podpowłoce (s, p, d, f).
- To zajmuje dużo czasu.
Metoda blokowa (The hack)
Wyjaśnię tutaj fajny hack:
Krok 1: Oznacz tabelę okresów w blokach .
Krok 2: Zidentyfikuj interesujący nas pierwiastek w układzie okresowym i zakreśl go.
Krok 3: Znajdź wodór jako punkt wyjścia.
Krok 4: Przesuń się po każdym rzędzie, od lewej do prawej iz góry na dół, wypisując konfigurację elektronów, aż dotrzesz do swojego elementu.
Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2
Krok 5: Sprawdź swoją pracę, dodając wszystkie indeksy górne i sprawdzając, czy sumuje się ona do całkowitej liczby elektronów w interesujący element. jest to opcjonalne.
2+2+6+2+6+2+10+2 = 32.
Co czyni tę metodę lepszą:
- Ty nie trzeba pamiętać, ile elektronów mieści się w każdej podpowłoce (s, p, d, f).
- Nie musisz pamiętać tej pomocy pamięci.
- Nie musisz śledzić elektronów, których do tej pory używałeś.
- Zajmuje to znacznie mniej czasu.
Skrócona konfiguracja elektronów
Jak widać powyżej, standardowy rozkład często skutkuje dużą konfiguracją elektronów.
W takich przypadkach możemy użyć skróconej konfiguracji (konfiguracja skondensowanego elektronu). Możemy to nazwać oficjalnym włamaniem.
Dlaczego? Cóż, zauważysz, że w każdym ciężkim atomie zawsze znajduje się kompletny zestaw podpowłok. Jest to również ta sama konfiguracja poprzedniego gazu szlachetnego w układzie okresowym.
Więc to, co robimy, to wstawiamy ostatni gaz szlachetny w nawiasy kwadratowe.
Przykład
Konfiguracja elektronowa sodu to 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Jak piszemy to w skróconej formie?
Krok 1: Wybieramy ostatni gaz szlachetny. W tym przypadku jest to element Neon.
Konfiguracja Neon to 1s² 2s² 2p⁶, więc zastępujemy ją dla [Xe] :
[Ne]3s¹ .
Neon może być skrócony jako [He] 2s² 2p⁶ .
Wersja Angielska
Cytat
Kiedy musisz uwzględnić fakt lub informację w zadaniu lub eseju, powinieneś również podać, gdzie i jak znalazłeś tę informację (Konfiguracja Elektronowa).
Daje to wiarygodność Twojemu artykułowi i czasami jest wymagane w szkolnictwie wyższym.
Aby ułatwić sobie życie (i cytowanie), po prostu skopiuj i wklej poniższe informacje do swojego zadania lub eseju:
Luz, Gelson. Konfiguracja Elektronowa (Kompletna, Skrócona I Fajny Hack). Blog Materiały. Gelsonluz.com. dd mm rrrr. URL.
Teraz zastąp dd, mm i rrrr dniem, miesiącem i rokiem przeglądania tej strony. Zamień również adres URL na rzeczywisty adres URL tej strony. Ten format cytowania jest oparty na MLA.
Komentarze