KONFIGURÁCIA ELEKTRONICKÉHO JADRA: KONŠTRUKCIA, PRÍKLADY - CHÉMIA

Kompaktný alebo jadro elektrónový konfigurácia znamená ten, ktorého kvantový notácie pre počet elektrónov a ich energetických podzemných podlaží sú skrátené ušľachtilých symboly plynu v zátvorkách. Je veľmi užitočné pri písaní elektronických konfigurácií pre určitý prvok, pretože je jednoduchý a rýchly.

Slovo „kernel“ sa zvyčajne týka vnútorných elektronických puzdier atómu; to znamená tie, v ktorých ich elektróny nie sú mocné, a preto sa nezúčastňujú chemickej väzby, hoci definujú vlastnosti prvku. Metaforicky povedané, jadro by bolo vnútorným prostredím cibule, pričom jej vrstvy pozostávali z radu orbitálov, ktoré zvyšujú energiu.

Elektronické konfigurácie skrátene so symbolmi vzácnych plynov. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Obrázok hore zobrazuje chemické symboly pre štyri vzácne plyny v zátvorkách a v rôznych farbách: (zelená), (červená), (fialová) a (modrá).

Každý z jej bodkovaných rámcov obsahuje políčka, ktoré predstavujú obežné dráhy. Čím sú väčšie, tým väčší je počet elektrónov, ktoré obsahujú; čo bude znamenať, že elektronická konfigurácia viacerých prvkov môže byť pomocou týchto symbolov zjednodušená. To šetrí čas a energiu pri písaní všetkých zápisov.

Zostaviť objednávku

Pred použitím konfigurácií elektrónov jadra je vhodné skontrolovať správny postup zostavenia alebo zápisu takýchto konfigurácií. Toto sa riadi podľa pravidla uhlopriečky alebo Moellerovho diagramu (v niektorých častiach sa nazýva dažďová metóda). Keď je tento diagram k dispozícii, kvantové notácie sú nasledujúce:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

Tento reťazec kvantových zápisov vyzerá namáhavo; a bolo by to ešte viac, keby sa muselo písať zakaždým, keď sa bude zobrazovať elektrónová konfigurácia ktoréhokoľvek prvku nájdeného v období 5 a ďalej. Tiež si všimnite, že reťazec je prázdny z elektrónov; v pravom hornom uhle nie sú žiadne čísla (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

Malo by sa pamätať na to, že obežníky môžu „ubytovať“ dva elektróny (ns ² ). Obežnice sú celkom tri (pozrite sa na tri políčka vyššie), takže môžu pojať šesť elektrónov (np ⁶ ). A konečne, obe obežných dráhach je päť a f je sedem, s celkom desiatimi (nd ¹⁰ ) a štrnástimi (nf ¹⁴ ) elektrónmi.

Skratka elektronickej konfigurácie

Ako už bolo uvedené, pokračujeme v vyplňovaní predchádzajúceho riadku kvantových zápisov elektrónmi:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Koľko elektrónov je vo všetkých? 118. A ktorému prvku zodpovedá taký obrovský počet elektrónov v jeho atóme? Oganovi z ušľachtilého plynu, Og.

Predpokladajme, že existuje prvok s kvantovým číslom Z rovným 119. Potom by jeho valenčná elektrónová konfigurácia bola 8s ¹ ; ale aká by bola jeho úplná elektronická konfigurácia?

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶ 8s ¹

A aká by bola vaša konfigurácia elektronického jadra, kompaktná? Je:

8s ¹

Všimnite si zrejmé zjednodušenie alebo skratku. V symbole sa počíta všetkých 118 elektrónov napísaných vyššie, takže tento neistý prvok má 119 elektrónov, z ktorých iba jeden je valenčný (v periodickej tabuľke by sa nachádzal pod franciom).

Príklady

všeobecný

Predpokladajme teraz, že chcete skratku urobiť postupne:

2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Všimnite si, že 1s ² bol nahradený. Ďalším ušľachtilým plynom je neón, ktorý má 10 elektrónov. S vedomím tejto skutočnosti skratka pokračuje:

3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Potom nasleduje argón s 18 elektrónmi:

4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Pretože ďalším vzácnym plynom je kryptón, skratka je rozšírená o ďalších 36 elektrónov:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Xenón má 54 elektrónov, a preto posunieme skratku na 5p orbitál:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Už ste si všimli, že elektrónová konfigurácia je vždy skrátená na np orbitál; to znamená, že vzácne plyny majú tieto orbitály naplnené elektrónmi. A nakoniec nasleduje radón s 86 elektrónmi, takže skrátime na orbitál 6p:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

kyslík

Kyslík má osem elektrónov, jeho úplná elektronická konfigurácia je:

1s ² 2s ² 2p ⁴

Jediná skratka, ktorú môžeme použiť, je 1s ² . Vaša elektronická konfigurácia jadra sa tak stáva:

2s ² 2p ⁴

draslík

Draslík má devätnásť elektrónov, jeho úplná elektronická konfigurácia je:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

Všimnite si, že tento symbol môžeme použiť na skrátenie tejto konfigurácie; ako aj a. Ten sa používa len preto, že argón je vzácny plyn, ktorý sa najviac blíži draslíku. Vaša elektronická konfigurácia jadra teda vyzerá takto:

4s ¹

indický

Indium má štyridsaťdeväť elektrónov, jeho úplná elektronická konfigurácia je:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Pretože krypton je najbližší vzácny plyn predchádzajúci indiu, symbol sa používa pre skratku a my máme jeho elektrónovú konfiguráciu jadra:

5s ² 4d ¹⁰⁵ 5p ¹

Aj keď 4d orbitaly formálne nepatria do indiového jadra, ich elektróny nie sú zapojené (prinajmenšom za normálnych podmienok) do svojej kovovej väzby, ale skôr elektróny z 5 a 5p orbitálov.

volfrám

Volfrám (alebo wolfram) má 74 elektrónov a jeho úplná konfigurácia elektrónov je:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Znovu hľadáme najbližší ušľachtilý plyn, ktorý mu predchádza. Vo vašom prípade to zodpovedá xenónu, ktorý má plných 5p orbitálov. Nahradíme teda reťazec kvantových zápisov symbolom a nakoniec budeme mať konfiguráciu elektrónov jadra:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Referencie

Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
Pat Thayer. (2016). Schémy elektronickej konfigurácie. Obnovené z: chemistryapp.org
Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5. decembra 2018). Definícia jadra Noble Gas. Obnovené z: thinkco.com/
Wikipedia. (2019). Elektronická konfigurácia. Obnovené z: es.wikipedia.org

KONFIGURÁCIA ELEKTRONICKÉHO JADRA: KONŠTRUKCIA, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026