Constructie van elektronische kernconfiguratie, voorbeelden

De kernel-elektronenconfiguratie of compact is een waarvan de kwantumnotaties voor het aantal elektronen en hun energiesubniveaus worden afgekort door de edelgassymbolen tussen haakjes. Het is erg handig bij het schrijven van elektronische configuraties voor een bepaald element, omdat het eenvoudig en snel is.

Het woord 'kernel' verwijst meestal naar de binnenste elektronenschillen van een atoom; dat wil zeggen, die waarin hun elektronen geen valentie hebben en daarom niet deelnemen aan de chemische binding, hoewel ze wel de eigenschappen van het element bepalen. Metaforisch gesproken zou de pit het inwendige van de ui zijn, met zijn lagen samengesteld uit een reeks orbitalen die in energie toenemen.

De afbeelding hierboven toont de chemische symbolen voor vier van de edelgassen tussen haakjes en met verschillende kleuren: [He] (groen), [Ne] (rood), [Ar] (paars) en [Kr] (blauw).

Elk van de gestippelde frames bevat vakken die de orbitalen vertegenwoordigen. Hoe groter ze zijn, hoe groter het aantal elektronen dat ze bevatten; wat op zijn beurt betekent dat de elektronische configuraties van meer elementen met deze symbolen kunnen worden vereenvoudigd. Dit bespaart tijd en energie bij het schrijven van alle notaties.

Artikel index

• 1 Bouworde
• 2 Afkorting voor elektronenconfiguratie
• 3 voorbeelden
  • 3.1 Algemeen
  • 3.2 Zuurstof
  • 3.3 Kalium
  • 3.4 Indiaas
  • 3.5 Wolfraam
• 4 referenties

Bouw orde op

Voordat u elektronische kernelconfiguraties gebruikt, is het een goed idee om de juiste volgorde te bekijken om deze configuraties te bouwen of te schrijven. Dit wordt geregeld volgens de regel van diagonalen of Moeller-diagram (in sommige delen de regenmethode genoemd). Met dit diagram bij de hand, zijn de kwantumnotaties als volgt:

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

Deze reeks kwantumnotaties ziet er inspannend uit; en het zou zelfs nog meer het geval zijn als het elke keer zou moeten worden geschreven als de elektronenconfiguratie van een element dat in periode 5 werd gevonden, zou worden weergegeven. Merk ook op dat de snaar geen elektronen bevat; er zijn geen cijfers in de rechterbovenhoeken (1s^twee2 sec^twee2 Blz⁶​.

Er moet aan worden herinnerd dat de orbitalen s kan twee elektronen (ns^twee​Orbitalen p er zijn er in totaal drie (kijk naar de drie boxen hierboven), dus ze kunnen zes elektronen (np⁶​En tot slot de orbitalen d er zijn er vijf, en de F. zeven, met een totaal van tien (zd¹⁰) en veertien (nf¹⁴) elektronen.

Afkorting voor elektronenconfiguratie

Na het bovenstaande te hebben gezegd, gaan we verder met het vullen van de vorige rij kwantumnotaties met elektronen:

1s^twee 2 sec^twee 2 Blz⁶ 3s^twee 3p⁶ 4s^twee 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^twee 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^twee 4f¹⁴ 5 d¹⁰ 6p⁶ 7s^twee 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Hoeveel elektronen zijn er in totaal? 118. En met welk element correspondeert zo'n enorm aantal elektronen in zijn atoom? Aan de edelgas-oganeson, Og.

Stel dat er een element is met een kwantumgetal Z gelijk aan 119. Dan zou de valentie-elektronenconfiguratie 8s zijn¹​maar wat zou de volledige elektronische configuratie zijn??

1s^twee 2 sec^twee 2 Blz⁶ 3s^twee 3p⁶ 4s^twee 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^twee 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^twee 4f¹⁴ 5 d¹⁰ 6p⁶ 7s^twee 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ 8s¹

En wat zou uw elektronische kernelconfiguratie zijn, de compacte? Is:

[Og] 8s¹

Let op de voor de hand liggende vereenvoudiging of afkorting. In het symbool [Og] worden alle 118 hierboven geschreven elektronen geteld, dus dit onzekere element heeft 119 elektronen, waarvan er slechts één van valentie is (het zou zich onder francium in het periodiek systeem bevinden).

Voorbeelden

algemeen

Stel nu dat u de afkorting progressief wilt maken:

[Hij] 2s^twee 2 Blz⁶ 3s^twee 3p⁶ 4s^twee 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^twee 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^twee 4f¹⁴ 5 d¹⁰ 6p⁶ 7s^twee 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Merk op dat 1s^twee het werd vervangen door [He]. Het volgende edelgas is neon, dat 10 elektronen heeft. Dit wetende, gaat de afkorting verder:

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

Dan volgt argon, met 18 elektronen:

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

Omdat het volgende edelgas krypton is, wordt de afkorting met nog eens 36 elektronen vooruitgeschoven:

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

Xenon heeft 54 ​​elektronen en daarom verplaatsen we de afkorting naar de 5p-orbitaal:

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

Het is je inmiddels opgevallen dat de elektronenconfiguratie altijd wordt afgekort tot de np-orbitaal; dat wil zeggen, de edelgassen hebben deze orbitalen gevuld met elektronen. En tenslotte volgt radon, met 86 elektronen, dus we verkorten de 6p-orbitaal:

[Rn] 7s^twee 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Zuurstof

Zuurstof heeft acht elektronen, waarvan de volledige elektronische configuratie:

1s^twee2 sec^twee2 Blz⁴

De enige afkorting die we kunnen gebruiken is [He] voor 1s^twee. Zo wordt uw elektronische kernelconfiguratie:

[Hij] 2s^twee2 Blz⁴

Kalium

Kalium heeft negentien elektronen, waarvan de volledige elektronische configuratie is:

1s^twee 2 sec^twee 2 Blz⁶ 3s^twee 3p⁶ 4s¹

Merk op dat we het symbool [He] kunnen gebruiken om deze configuratie af te korten; evenals [Ne] en [Ar]. Dit laatste wordt gebruikt omdat argon het edelgas is dat het dichtst bij kalium komt. Dus je kernel-elektronenconfiguratie ziet er als volgt uit:

[Ar] 4s¹

Indisch

Indium heeft negenenveertig elektronen, waarvan de volledige elektronische configuratie is:

1s^twee 2 sec^twee 2 Blz⁶ 3s^twee 3p⁶ 4s^twee 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^twee 4d¹⁰ 5 p¹

Aangezien krypton het dichtstbijzijnde edelgas is dat aan indium voorafgaat, wordt het symbool [Kr] gebruikt voor de afkorting en hebben we de kernelelektronenconfiguratie:

[Kr] 5s^twee 4d¹⁰ 5 p¹

Hoewel de 4d-orbitalen formeel niet tot de indium-kernel behoren, zijn hun elektronen niet (althans onder normale omstandigheden) betrokken bij de metalen binding, maar eerder die van de 5s- en 5p-orbitalen..

Wolfraam

Wolfraam (of wolfram) heeft 74 elektronen en de volledige elektronenconfiguratie is:

1s^twee 2 sec^twee 2 Blz⁶ 3s^twee 3p⁶ 4s^twee 3d¹⁰ 4p⁶ 5s^twee 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s^twee 4f¹⁴ 5 d⁴

Nogmaals, we zoeken naar het dichtstbijzijnde edelgas dat eraan voorafgaat. In jouw geval komt het overeen met xenon, dat zijn volledige 5p-orbitalen heeft. Dus we vervangen de reeks kwantumnotaties door het symbool [Xe], en we hebben eindelijk de kernelelektronenconfiguratie:

[Xe] 6s^twee 4f¹⁴ 5 d⁴

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
3. Pat Thayer. (2016). Elektronenconfiguratiediagrammen. Hersteld van: chemistryapp.org
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5 december 2018). Definitie van edelgaskern. Hersteld van: thoughtco.com/
5. Wikipedia. (2019). Elektronische configuratie. Hersteld van: es.wikipedia.org