Quomodo Intellegatur Configuratio Electronica Atomorum
Configuratio electronica atomi est modus describendi quomodo eius electrona in diversis gradibus et subgradibus energiae circa nucleum disponuntur. Configuratio electronica atomi multas eius proprietates physicas et chemicas determinat, sicut quomodo cum aliis atomis reagunt, quomodo electricitatem conducit, et quomodo se in campo magnetico comportatur.
Quid est Electron?
Electron est particula subatomica negativae caricae, quae nucleum atomi circumvolitat. Nucleus constat protons positivae caricae et neutrons neutralis caricae. Numerus protonorum in nucleo numerum atomicum elementi definit, et numerus electronorum in atomo neutrali aequat numerum protonorum.
Electrona parvam massam comparata ad protonos et neutronos habent, et celeriter in suis orbitis moventur. Orbitae non sunt viarum circulares, sed regiones spatii ubi electrona maxime probabili modo reperiri possunt. Hae regiones vocantur orbitales vel subconchae, et diversas formas et magnitudines habent secundum suum gradum energiae.
Quid est Gradus Energiae?
Gradus energiae est concha principalis vel orbita, quae unum aut plura subconchae vel orbitales continet. Gradus energiae orbitalis per eius distantiam a nucleo determinatur: quanto propior est, tanto minor est eius energia; quanto longius, tanto maior est eius energia.
Gradus energiae a 1 ad 7 numerantur, ab eo qui proximus est nucleo incipientes. Primus gradus usque ad 2 electrona capere potest, secundus usque ad 8, tertius usque ad 18, et sic porro. Formula calculandi numerum maximum electronorum in gradu energiae est 2n^2, ubi n est numerus gradus energiae.
Quid est Subconcha?
Subconcha est subdivisio gradus energiae, quae unum aut plura orbitalia eadem forma et energia habent. Subconchae litteris nominantur: s, p, d, f, g, etc., correspondentes numeris quantis orbitalibus 0, 1, 2, 3, 4, etc. Numerus subconcharum in gradu energiae aequat numerum gradus: exempli gratia, primus gradus unam subconcham (s) habet, secundus duas (s et p), tertius tres (s, p, et d), et sic porro.
Numerus maximus electronorum qui in subconcha capi possunt dat formula 2(2l + 1), ubi l est numerus quantus orbitalis. Exempli gratia, subconcha s usque ad 2 electrona capere potest, subconcha p usque ad 6, subconcha d usque ad 10, et subconcha f usque ad 14.
Quid est Orbitalis?
Orbitalis est regio spatii intra subconcham, ubi electron cum certa probabilitate reperiri potest. Forma et magnitudo orbitalis dependet a suo gradu energiae et subconcha: exempli gratia, orbitalia s sphaerica sunt, orbitalia p formam halmiformem habent, orbitalia d formam trifolii vel complexam habent, et orbitalia f etiam complexiora sunt.
Unum orbitale usque ad 2 electrona oppositis rotationibus capere potest: unum rotans secundum directionem horaria et alterum secundum directionem anti-horaria. Rotatio est alia proprietas electronorum, quae eorum comportamentum magneticum afficit.
Quomodo Scribitur Configuratio Electronica Atomi?
Configuratio electronica atomi scribitur omnibus subconchis occupatis cum numero electronorum in superscripto indicando. Exempli gratia, configuratio electronica hydrogeni (H) cum uno electrote 1s^1 est; configuratio electronica helium (He) cum duobus electronis 1s^2 est; configuratio electronica lithium (Li) cum tribus electronis 1s^2 2s^1 est; et sic porro.
Ordo quo subconchae impleantur regulam principium Aufbau vel principium constructionis sequitur: electrona primum orbitalibus minimae energiae implet priusquam ad orbitalia maiore energie transirent.
Quomodo Applicatur Principium Aufbau?
Ut configurationem electronicam atomi per principium Aufbau scribas, sequentes passus sequi debes:
Abeo a orbitali minimae energiae, qui est orbitalis 1s, et imple eum usque ad duo electrona.
Transi ad sequentem orbitalim minimae energiae, qui est orbitalis 2s, et imple eum usque ad duo electrona.
Transi ad sequentem orbitalim minimae energiae, qui est orbitalis 2p, et imple eum usque ad sex electrona.
Procedas hunc processum donec omnia electrona atomi ad orbitalia assignentur.
Ut scripturam configurationum electronicarum simplifices, notationem breviorem uti possumus, quae symbolum gas nobilis praecedentis in clavis utitur ad electrona interna, quae in configuratione stabili sunt, representare. Exempli gratia, potius quam 1s^2 2s^2 2p^6 pro neon (Ne) scribere, [He] 2s^2 2p^6 scribere possumus, ubi [He] configurationem helium (He) repraesentat.
Diagramma quod diagramma orbitalis vel diagramma configurationis electronicae vocatur etiam uti possumus ad distributionem electronorum in orbitalibus sagittis vel circulis ostendere. Sagittae rotationem electronorum repraesentant, et in singulis orbitalibus cum rotationibus oppositis conjungi debent. Circuli electrona sine rotationis ostensione repraesentant.
Quae Sunt Exceptiones Ad Principium Aufbau?
Principium Aufbau bene pro plerisque elementis operatur, sed sunt quaedam exceptiones, ubi electrona non secundum sua gradus energiae orbitalia impleant. Haec exceptiones accidunt quia quaedam atomata stabiliora sunt quando subconchae dimidiate vel plene impletae sunt, praesertim in blocis d et f.
Exempli gratia, chromium (Cr) numerum atomicum 24 habet, quod significat 24 electrona habet. Secundum principium Aufbau, configuratio electronica eius debet esse [Ar] 4s^2 3d^4, ubi [Ar] configurationem argon (Ar) repraesentat. Tamen, haec configuratio non valde stabilis est quia subconcha 3d tantum cum quattuor electronis impleta est. Configuratio stabilior est [Ar] 4s^1 3d^5, ubi simul subconchae 4s et 3d cum uno et quinque electronis dimidiate impletae sunt.
Aliud exemplum est cuprum (Cu), quod numerum atomicum 29 et 29 electrona habet. Secundum principium Aufbau, configuratio electronica eius debet esse [Ar] 4s^2 3d^9, ubi [Ar] configurationem argon (Ar) repraesentat. Tamen, haec configuratio non valde stabilis est quia subconcha 3d tantum cum novem electronis impleta est. Configuratio stabilior est [Ar] 4s^1 3d^10, ubi simul subconchae 4s et 3d cum uno et decem electronis plene impletae sunt.
Sunt etiam aliae exceptiones ad principium Aufbau in metallo transitivo (blocus d) et lanthanidis et actinidis (blocus f). Ut has exceptiones identificemus, oportet configurationes electronicas observatas earum cum predictis ex eorum gradibus energiae comparare.
Cur Configuratio Electronica Atomi Importans Est?
Configuratio electronica atomi importans est quia multas eius proprietates physicas et chemicas determinat. Exempli gratia:
Numerus electronorum valentium, qui sunt electrona in ultima concha vel subconcha, affectat quomodo atomus cum aliis atomis ligamina facit. Atomata tendunt electrona adquirere vel perdere ut configurationem stabilem octo electronorum valentium (vel duorum pro hydropio et helium), quae regula octeti dicitur, consequantur. Haec regula explicat cur atomata ions, ligamina covalentia, vel metallicia faciant.
Forma et orientatio orbitalium affectat quomodo atomata orbitalia hybridica, quae sunt combinationes orbitalium, quae permittunt atomata ligamina in diversis directionibus facere, formant
