Construcție electronică de configurare a nucleului, exemple

configurația electronică a nucleului sau compact este unul ale cărui notații cuantice pentru numărul de electroni și subnivelele lor de energie sunt abreviate prin simbolurile gazelor nobile între paranteze. Este foarte util atunci când scrieți configurații electronice pentru un anumit element, deoarece este simplu și rapid.

Cuvântul „nucleu” se referă de obicei la cochiliile electronice interioare ale unui atom; adică cei în care electronii lor nu sunt valenți și, prin urmare, nu participă la legătura chimică, deși definesc proprietățile elementului. Metaforic vorbind, miezul ar fi interiorul cepei, cu straturile sale compuse dintr-o serie de orbitali care cresc în energie.

Imaginea de mai sus prezintă simbolurile chimice pentru patru dintre gazele nobile între paranteze și cu culori diferite: [He] (verde), [Ne] (roșu), [Ar] (violet) și [Kr] (albastru).

Fiecare dintre cadrele sale punctate conține cutii care reprezintă orbitalii. Cu cât sunt mai mari, cu atât este mai mare numărul de electroni pe care îl conțin; ceea ce la rândul său va însemna că configurațiile electronice ale mai multor elemente pot fi simplificate cu aceste simboluri. Acest lucru economisește timp și energie scriind toate notațiile.

Indice articol

• 1 Construiți ordinea
• 2 Abreviere pentru configurația electronică
• 3 Exemple
  • 3.1 Generalități
  • 3.2 Oxigen
  • 3.3 Potasiu
  • 3.4 indian
  • 3.5 Tungsten
• 4 Referințe

Construiți ordinea

Înainte de a utiliza configurațiile kernelului electronic, este o idee bună să revizuiți ordinea corectă pentru a construi sau scrie aceste configurații. Acest lucru este guvernat în conformitate cu regula diagonalelor sau diagrama Moeller (denumită în unele părți metoda ploii). Având această diagramă la îndemână, notațiile cuantice sunt următoarele:

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

Acest șir de notații cuantice pare obositor; și ar fi cu atât mai mult dacă ar trebui să fie scris de fiecare dată când configurația electronică a oricărui element găsit în perioada 5 în continuare va fi reprezentată. De asemenea, rețineți că șirul este gol de electroni; nu există numere în unghiurile drepte superioare (1s^Două2s^Două2 P⁶…).

Trebuie amintit că orbitalii s poate „adăposti” doi electroni (ns^Două). Orbitali p sunt trei în total (uitați-vă la cele trei casete de mai sus), astfel încât să poată găzdui șase electroni (np⁶). Și în cele din urmă, orbitalii d sunt cinci, iar F șapte, având un total de zece (nd¹⁰) și paisprezece (nf¹⁴) electroni, respectiv.

Abreviere pentru configurația electronică

Acestea fiind spuse mai sus, continuăm să umplem rândul anterior de notații cuantice cu electroni:

1s^Două 2s^Două 2 P⁶ 3s^Două 3p⁶ 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Câți electroni sunt în total? 118. Și la ce element corespunde un număr atât de mare de electroni în atomul său? Pentru nobilul gaz oganeson, Og.

Să presupunem că există un element cu un număr cuantic Z egal cu 119. Atunci configurația sa de electroni de valență ar fi 8s¹; dar care ar fi configurația sa electronică completă?

1s^Două 2s^Două 2 P⁶ 3s^Două 3p⁶ 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ 8s¹

Și care ar fi configurația dvs. de nucleu electronic, cea compactă? Este:

[Og] 8s¹

Rețineți simplificarea evidentă sau abrevierea. În simbolul [Og] sunt numărați toți cei 118 electroni de mai sus, deci acest element incert are 119 electroni, dintre care doar unul este de valență (ar fi situat sub franciu în tabelul periodic).

Exemple

general

Să presupunem acum că doriți să faceți abrevierea progresiv:

[El] 2s^Două 2 P⁶ 3s^Două 3p⁶ 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Rețineți că 1s^Două a fost înlocuit cu [He]. Următorul gaz nobil este neonul, care are 10 electroni. Știind acest lucru, abrevierea continuă:

[Ne] 3s^Două 3p⁶ 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Apoi urmează argonul, cu 18 electroni:

[Ar] 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Deoarece următorul gaz nobil este criptonul, abrevierea este avansată cu încă 36 de electroni:

[Kr] 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Xenonul are 54 de electroni și, prin urmare, mutăm abrevierea pe orbitalul 5p:

[Xe] 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile¹⁰ 6p⁶ 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Până acum veți observa că configurația electronică este întotdeauna abreviată la orbitalul np; adică gazele nobile au acești orbitali plini cu electroni. Și, în sfârșit, urmează radonul, cu 86 de electroni, așa că abrevierea la orbitalul 6p:

[Rn] 7s^Două 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Oxigen

Oxigenul are opt electroni, configurația sa electronică completă fiind:

1s^Două2s^Două2 P⁴

Singura abreviere pe care o putem folosi este [He] pentru 1s^Două. Astfel, configurația dvs. de nucleu electronic devine:

[El] 2s^Două2 P⁴

Potasiu

Potasiul are nouăsprezece electroni, configurația sa electronică completă fiind:

1s^Două 2s^Două 2 P⁶ 3s^Două 3p⁶ 4s¹

Rețineți că putem utiliza simbolul [He] pentru a scurta această configurație; precum și [Ne] și [Ar]. Acesta din urmă este cel utilizat deoarece argonul este gazul nobil care se apropie cel mai mult de potasiu. Deci configurația electronică a nucleului dvs. arată astfel:

[Ar] 4s¹

indian

Indiul are patruzeci și nouă de electroni, configurația sa electronică completă fiind:

1s^Două 2s^Două 2 P⁶ 3s^Două 3p⁶ 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p¹

Deoarece kriptonul este cel mai apropiat gaz nobil care precede indiul, simbolul [Kr] este folosit pentru abrevierea și avem configurația sa de electroni de nucleu:

[Kr] 5s^Două 4d¹⁰ 5 p¹

Deși orbitalii 4d nu aparțin în mod formal miezului de indiu, electronii lor nu sunt implicați (cel puțin în condiții normale) în legătura sa metalică, ci mai degrabă pe cei din orbitalii 5s și 5p..

Tungsten

Tungstenul (sau wolframul) are 74 de electroni și configurația sa completă de electroni este:

1s^Două 2s^Două 2 P⁶ 3s^Două 3p⁶ 4s^Două 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^Două 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile⁴

Din nou, căutăm cel mai apropiat gaz nobil care îl precede. În cazul dvs., acesta corespunde xenonului, care are orbitele sale complete de 5p. Deci, înlocuim șirul de notații cuantice cu simbolul [Xe] și vom avea în cele din urmă configurația sa de electroni de nucleu:

[Xe] 6s^Două 4f¹⁴ 5 zile⁴

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (A patra editie). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie. (Ed. A VIII-a). CENGAGE Învățare.
3. Pat Thayer. (2016). Diagrame de configurare a electronilor. Recuperat de pe: chemistryapp.org
4. Helmenstine, Anne Marie, dr. (5 decembrie 2018). Definiția nucleului de gaz nobil. Recuperat de la: thoughtco.com/
5. Wikipedia. (2019). Configurare electronică. Recuperat de pe: es.wikipedia.org