- Bevezetés
- Hely az elemek periódusos tábláján
- Az elektron elhelyezkedése az orbitálokban
- Speciális elektronikus konfigurációk
- Irodalom
Az atom energiájának alszintjei az elektronok szerveződését mutatják az elektronikus héjakban, az eloszlást a molekulaban vagy az atomban. Ezeket az energiaszintszinteket orbitáloknak nevezzük.
Az elektronok szervezése az alsó szintekben lehetővé teszi a különféle atomok kémiai kombinációját, és meghatározza azok helyét a periódusos elemek táblájában.
Az elektronok az atom elektronikus héjában bizonyos módon kvantumállapotok kombinációjával vannak elrendezve. Abban a pillanatban, amikor az egyik állapotot egy elektron elfoglalja, a többi elektronnak más állapotban kell lennie.
Bevezetés
A periódusos rendszer minden kémiai elem atomokból áll, amelyek viszont neutronokból, protonokból és elektronokból állnak. Az elektronok negatív töltésű részecskék, amelyek bármely atommag körül megtalálhatók, eloszlanak az elektronok keringőpontjain.
Az elektronpályák azt a térfogatot jelölik, ahol egy elektron 95% -os eséllyel találkozik. Különböző típusú pályák vannak, különböző alakúak. Mindegyik pályán legfeljebb két elektron található. Egy atom első körpályája ott van, ahol a legnagyobb valószínűséggel találhatók elektronok.
Az orbitálokat s, p, d és f betűk jelzik, azaz Sharp, Principle, diffúz és Fundamental, és egyesülnek, amikor az atomok összekapcsolódnak, és így nagyobb molekulát képeznek. Az atom minden héjában vannak ezek a pályák.
Például az atom 1. rétegében vannak S orbitálok, a 2. rétegben S és P orbitálok, az atom 3. rétegén belül S, P és D orbitálok vannak, és végül az atom 4. rétegében vannak mind az S, P, D és F pályák.
Az orbitális pályákon is különböző alszinteket találunk, amelyek viszont több elektronot tudnak tárolni. A különféle energiaszintű pályák hasonlóak egymáshoz, ám az űrben különböző területeket foglalnak el.
Az első és a második pálya ugyanazokkal a jellemzőkkel rendelkezik, mint az S-pálya, radiális csomópontokkal rendelkeznek, nagyobb a gömbtérfogat valószínűsége, és csak két elektronot tudnak tartani. Ezek azonban különböző energiaszinteken helyezkednek el, és így különféle tereket foglalnak el a mag körül.
Hely az elemek periódusos tábláján
Az elemek valamennyi elektronikus konfigurációja egyedi, ezért határozza meg pozíciójukat az elemek periodikus táblájában. Ezt a helyzetet az egyes elemek periódusa határozza meg, atomszámuk pedig az elem atomjának elektronszámával határozhatók meg.
Ezért kulcsfontosságú az periodikus táblázat használata az atomok elektronjainak konfigurációjának meghatározására. Az elemeket az alábbiak szerint csoportosítják elektronikus konfigurációjuk szerint:
Mindegyik pályát meghatározott blokkokban ábrázoljuk az elemek periodikus táblájában. Például az S orbitális blokk az alkálifémek régiója, az első csoport a táblázatban, ahol hat elem található: lítium (Li), rubídium (Rb), kálium (K), nátrium (Na), francia (Fr) és a cézium (Cs), valamint a hidrogén (H), amely nem fém, hanem gáz.
Ennek az elemcsoportnak elektronja van, amely gyakran könnyen elveszik, hogy pozitív töltésű iont képezzen. Ezek a legaktívabb fémek és a legreakcióképesebbek.
A hidrogén ebben az esetben egy gáz, de az időszakos táblázat 1. csoportjába tartozik, mivel csak egy elektrontal rendelkezik. A hidrogén ionokat képezhet egyetlen pozitív töltéssel, de az egyetlen elektronjának kihúzása sokkal több energiát igényel, mint az elektronok eltávolítása a többi alkálifémből. Vegyületek képzésekor a hidrogén általában kovalens kötéseket hoz létre.
Rendkívül magas nyomáson azonban a hidrogén fémből válik, és úgy viselkedik, mint a többi elem a csoportjában. Ez történik például a Jupiter bolygó magjában.
A 2. csoport az alkáliföldfémeknek felel meg, mivel oxidjaik lúgos tulajdonságokkal rendelkeznek. A csoport elemei között szerepel a magnézium (Mg) és a kalcium (Ca). Orbitálisjai szintén az S szinthez tartoznak.
Az átmeneti fémek, amelyek megfelelnek a periódusos rendszer 3–12 csoportjának, D-típusú orbitállal rendelkeznek.
Azok az elemek, amelyek a táblázatban a 13-18 csoportból származnak, megfelelnek a P-pályáknak, és végül a lantanidoknak és aktinidoknak nevezett elemeknek F-es orbitáik vannak.
Az elektron elhelyezkedése az orbitálokban
Az energiának csökkentése érdekében az elektronok megtalálhatók az atom körpályáin. Ezért ha az energia növelésére törekszenek, az elektronok kitöltik a fő orbitális szinteket, és elmozdulnak az atom atomjától.
Figyelembe kell venni, hogy az elektronok belső tulajdonsága, spin néven ismert. Ez egy kvantum fogalom, amely többek között meghatározza az elektron spinjét a pályán. Mi elengedhetetlen ahhoz, hogy meghatározzuk az ön helyzetét az energiaszintben.
A szabályok, amelyek meghatározzák az elektronok helyét az atom körpályáin, a következők:
- Aufbau alapelve: Az elektronok először lépnek be a legalacsonyabb energiájú pályára. Ez az elv az egyes atomok energiaszintjének diagramján alapul.
- Pauli kizárási alapelv: Az atomi pálya legalább két elektronot képes leírni. Ez azt jelenti, hogy csak két elektron, eltérő elektron-centrifugálással, elfoglalhatja az atomi pályát.
Ez azt sugallja, hogy egy atomi pálya energiaállapot.
- Hund szabálya: Amikor az elektronok azonos energiájú pályákat foglalnak el, az elektronok először lépnek az üres pályára. Ez azt jelenti, hogy az elektronok jobban részesítik a párhuzamos spinneket az energia alsó szintjeinek külön pályáin.
Az elektronok az alsó szintekben lévő összes pályát kitölti, mielőtt ellentétes pörgetésekkel találkoznának.
Speciális elektronikus konfigurációk
Vannak olyan atomok is, amelyek különleges esetekben tartalmaznak energia-alszintet. Ha két elektron elfoglalja ugyanazt a pályát, akkor nemcsak eltérő spinnek kell lennie (amint azt a Pauli kizárási elv jelzi), hanem az elektronok összekapcsolása kissé növeli az energiát.
Energia alszintek esetén egy félig teljes és egy teljes teljes alszint csökkenti az atom energiáját. Ez az atom nagyobb stabilitásához vezet.
Irodalom
- Elektronkonfiguráció. Helyreállítva a Wikipedia.com webhelyről.
- Elektronikus konfigurációk bevezetése. Helyreállítva a chem.libretexts.org webhelyről.
- Orbitálisok és kötvények. Helyreállítva a chem.fsu.edu-tól.
- Periódusos rendszer, a fő csoport elemei. Helyreállítva az newworldencyclopedia.org oldalról.
- Elektromos konfigurációs alapelvek. Helyreállítva a sartep.com webhelyről.
- Az elemek elektronikus konfigurálása. Helyreállítva a science.uwaterloo.ca webhelyről.
- Elektron centrifugálás. Helyreállítva a hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.