Diagram Moeller

Čo je Moellerov diagram?

On Diagram Moeller Je to grafická a nemotechnická metóda, aby ste sa naučili pravidlo Madelung; to znamená, ako napísať elektronickú konfiguráciu prvku. Vyznačuje sa tým, že niektoré diagonály stĺpcmi orbitálov a podľa smeru šípky ustanovujú primerané poradie ich pre atóm.

V niektorých častiach sveta je Moellerov diagram známy tiež ako dážď. Vďaka tomu je príkaz definovaný pri vyplňovaní orbitálov, ktoré sú definované tromi kvantovými číslami n, l a ml.

Na hornom obrázku je zobrazený jednoduchý diagram Moeller. Každý stĺpec zodpovedá rôznym orbitálom: S, P, D a F, s ich úrovňami energie. Šípka naznačuje, že výplň akéhokoľvek atómu musí začať s orbitálom 1S.

Ďalšia šípka musí teda začať orbitálnou 2s a potom cez 2p cez orbitálnu 3s. Týmto spôsobom, akoby to bol dážď, orbitály a počet elektrónov, ktoré sú domy (4l+2).

Moellerov diagram je úvodom pre tých, ktorí študujú elektronické konfigurácie.

Čo je Moellerov diagram?

Pravidlo Madelung

Pretože Moellerova schéma je grafickým znázornením Madelungovho pravidla, je potrebné vedieť, ako tento funguje. Vyplnenie orbitálov musí dodržiavať tieto dve pravidlá:

- Orbitály s nižšími hodnotami n+l sú naplnené ako prvé, byť n hlavné kvantové číslo a l Orbitálny uhlový. Napríklad 3D orbitál zodpovedá n= 3 a l= 2, preto, n+l= 3+2 = 5; Medzitým orbitál 4S zodpovedá n= 4 a l= 0 a n+l= 4+0 = 4. Z vyššie uvedeného je zistené, že elektróny najskôr vyplňujú orbitál 4S.

- Ak majú dve orbitály rovnakú hodnotu ako n+l, elektróny to najprv zaberajú s menšou hodnotou n. Napríklad 3D orbitál má hodnotu n+l= 5, ako orbitál 4p (4+1 = 5); Ale pretože 3D má najmenšiu hodnotu n, bude vyplnený prvý ako 4p.

Z dvoch predchádzajúcich pozorovaní je možné dosiahnuť ďalšie poradie vyplnenia orbitálov: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Podľa rovnakých krokov pre rôzne hodnoty n+l Pre každú orbitálnu sa získajú elektronické konfigurácie iných atómov; čo je možné zase určiť aj graficky Moeller Diagram.

Kroky, ktoré chcete sledovať

Pravidlo Madelungu stanovuje vzorec n+l, s ktorou môže byť elektronická konfigurácia „ozbrojená“. Ako však už bolo povedané, Moellerov diagram to už graficky predstavuje; takže stačí sledovať ich stĺpce a kresliť diagonály krok za krokom.

Majte na pamäti, že každý typ orbitálu má inú schopnosť ubytovať elektróny; Týmto spôsobom máme:

S = 2 elektróny

P = 6 elektrónov

D = 10 elektrónov

F = 14 elektrónov

Zastaví sa v orbitáli, kde posledný elektrón obsadil Z.

Ako spustíte elektronickú konfiguráciu atómu? Aby ste to dosiahli, musíte najprv poznať svoje atómové číslo Z, ktoré sa podľa definície pre neutrálny atóm rovná počtu elektrónov.

So sa teda získa počet elektrónov, a tým začnú kresliť diagonály pomocou Moeller Diagram.

Pre väčšie objasnenie potom existuje séria vyriešených cvičení.

Vyriešené cvičenia

Berýlium

Použitím periodickej tabuľky je prvok Berylia umiestnený s Z = 4; to znamená, že musí byť podaná do svojich štyroch elektrónov na orbitáloch.

Počnúc prvou šípkou v diagrame Moeller, orbitál 1S zaberá dva elektróny: 1s²; Nasleduje orbitál 2S, s dvoma ďalšími elektrónmi, ktoré sa pridajú celkom: 2s².

Preto je elektronická konfigurácia piva vyjadrená ako [BE] 1S²2s². Všimnite si, že súčet prieskumov sa rovná počtu celkových elektrónov.

Zápas

Prvok fosforu má z = 15, a preto má celkom 15 elektrónov, ktoré musia zaberať orbitály. Ak chcete presadzovať cestu, začnite s konfiguráciou 1S naraz²2s², ktorý obsahuje 4 elektróny. 9 ďalších elektrónov by chýbalo.

Po orbitáli 2 s, ďalšia šípka „vstupuje“ cez orbitál 2p, nakoniec spadajúci do orbitálu 3S. Ako orbitály 2p môžu zaberať 6 elektrónov a elektróny 3S 2, máte: 1s²2s²2 P⁶3s².

3 ďalšie elektróny stále chýbajú, ktoré zaberajú nasledujúci 3p orbitál podľa Moellerovho diagramu: 1s²2s²2 P⁶3s²3p³, Elektronická konfigurácia fosforu [P].

Zirkonio

Prvok zirkónia má z = 40. Skrátenie cesty pomocou konfigurácie 1S²2s²2 P⁶3s²3p⁶, S 18 elektrónmi (Noble Argon Gas) by chýbalo 22 ďalších elektrónov.

Po orbitáli 3p sú nasledujúce pri vyplňovaní podľa Moellerovho diagramu 4S, 3D, 4P a 5s.

Úplne ich vyplňte, to znamená 4s², 3D¹⁰, 4p⁶ a 5s², Pridá sa celkom 20 elektrónov. Zvyšné 2 elektróny sú preto podané na nasledujúcom orbitáli: 4D. Preto je elektronická konfigurácia zirkónia [ZR]: 1s²2s²2 P⁶3s²3p⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4d².

Iridium

Ididio má z = 77, takže má 37 ďalších elektrónov v porovnaní so zirkónom. Počnúc [CD], to znamená 1s²2s²2 P⁶3s²3p⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰, Musíte pridať 29 elektrónov s nasledujúcimi orbitálmi diagramu Moeller.

Kreslenie nových diagonálov, nové orbitály sú: 5p, 6s, 4f a 5d. Vyplnenie prvých troch orbitálov, ktoré máte úplne: 5p⁶, 6s² a 4f¹⁴, Dať celkom 22 elektrónov.

Takže 7 elektrónov chýba, ktoré sú v 5D orbitáli: 1s²2s²2 P⁶3s²3p⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 P⁶6s²4f¹⁴5 D⁷.

Predchádzajúca je elektronická konfigurácia iridia, [go]. Všimnite si, že Orbitals 6s² a 5D⁷ Vynikajú výrazne, čo naznačuje, že správne zodpovedajú valencii vrstvy tohto kovu.

Výnimky z Moellerovho diagramu a Madelunnovho pravidla

V periodickej tabuľke je veľa prvkov, ktoré sa nedodržiavajú, čo sa nedávno vysvetlilo. Jeho elektronické konfigurácie sa experimentálne líšia od predpokladaných z kvantových dôvodov.

Medzi prvkami prezentovanými týmito nezhodami patrí: Chrome (z = 24), meď (z = 29), striebro (z = 47), rhodium (z = 45), cerium (z = 58), niobio (z = 41) a mnoho ďalších.

Výnimky sú veľmi časté pri vyplňovaní orbitálov d a f. Napríklad chróm by mal mať konfiguráciu 4S Valencia²3D⁴ Podľa Moellerovho diagramu a pravidla Madelung, ale v skutočnosti je to 4s¹3D⁵.

A nakoniec, konfigurácia Valencia de la Plata by mala byť 5s²4d⁹; Ale je to naozaj 5s¹4d¹⁰.

Odkazy

1. Misepercláza (s.F.) Aká je elektronická konfigurácia? Zotavený z miseperclázy.com
2. Diagram Moeller. Zotavené z es.Wikipedia.orgán
3. Ako reprezentovať elektróny v diagrame na úrovni energie. Figuríny sa zotavili.com