Kif Tiegħdex lil Konfigurazzjoni Elettronika ta’ l-Atomijiet
Il-konfigurazzjoni elettronika ta' atom hu mod ta' descrizzjoni kif il-elettroni tiegħu huma organizzati f'livelli u sub-livelli differenti ta' enèrġija ġew madwar il-nukleju. Il-konfigurazzjoni elettronika ta' atom tiddetermina ħafna propjetajiet fizikali u kemmikali tiegħu, bħal xejn jirreġġa mal-ghalatoms, kif jikkonduċi l-elettriċità, u kif jisilġu fil-magnetic field.
Xi Hu l-Elettron?
L-elettron hu partiċella sub-atomika negativament karika li tigħaddi madwar in-nukleju tal-atom. In-nukleju hu magħmul minn protoni pożitivament karika u neutroni neutralment karika. In-numru ta' protoni fl-innukleju jdefinixxi l-innumru atomicu tar-rilaxx, u in-numru ta' elettroni f'atom neutral hu daqs in-numru ta' protoni.
L-elettroni għandhom ħafna massi imqassar mill-protoni u neutroni, u jmovu ħafna veloċi fi l-orbiti tagħhom. L-orbiti ma huma l-ebda trazzjetti ċirkulari, iżda reġjonijiet ta' spazju fejn l-elettroni huma aktar probabbli li jkunu miftuħa. Dawn ir-reġjonijiet huma miskluti bħala orbitals jew subshells, u għandhom forom u sizzji differenti skont il-livell ta' enèrġija tagħhom.
Xi Hu l-Livell ta' Enèrġija?
Il-livell ta' enèrġija hu shell prinċipali jew orbit li jinkludi waħed jew aktar subshells jew orbitals. Il-livell ta' enèrġija ta' orbital hu determinat mill-distanza mill-nukleju: ikkuljek hu aqrab, iktar bażiku; ikkuljek hu aqdar, iktar altu.
Il-livelli ta' enèrġija huma numrat mill-1 sa l-7, bil-bidu mill-aktar qrib illa l-innukleju. Il-livell ta' enèrġija l-ewwel jista' jiġi mmexxi b'eftit 2 elettroni, is-senku jista' jiġi mmexxi b'eftit 8, it-tielet jista' jiġi mmexxi b'eftit 18, u sall. Il-formula għal kalkulazzjoni tal-maksimum ta' elettroni fl-levell ta' enèrġija hi 2n^2, fejn n hu in-numru tal-levell ta' enèrġija.
Xi Hu l-Subshell?
Is-subshell hu subdiviżjoni ta' livell ta' enèrġija li jinkludi waħed jew aktar orbitals biforma u enèrġija stess. Is-subshells huma nominati b'letteri: s, p, d, f, g, u sall, korrispondenti mal-numri kvantum orbitals 0, 1, 2, 3, 4, u sall. In-numru tas-subshells fl-levell ta' enèrġija hu daqs in-numru tal-levell ta' enèrġija: pereżempju, il-levell ta' enèrġija l-ewwel għandu subshell (s), is-senku għandu żewġ (s u p), it-tielet għandu tliet (s, p, u d), u sall.
Il-maksimum ta' elettroni li jistgħu jiġu mmexxi fis-subshell hu dat mill-formula 2(2l + 1), fejn l hu in-numru kvantum orbital. Pereżempju, is-subshell s jista' jiġi mmexxi b'eftit 2 elettroni, is-subshell p jista' jiġi mmexxi b'eftit 6, is-subshell d jista' jiġi mmexxi b'eftit 10, u is-subshell f jista' jiġi mmexxi b'eftit 14.
Xi Hu l-Orbital?
L-orbital hu reġjun ta' spazju fit-subshell fejn l-elettron jista' jiġi misjbħ b'proba speċifik. Il-forma u sizza tal-orbital tintuflu mill-levell ta' enèrġija u subshell: pereżempju, s orbitals huma sfereġi, p orbitals huma dumbbell-shaped, d orbitals huma clover-shaped jew forma komplikata, u f orbitals huma ankor komplikati.
Kull orbital jista' jiġi mmexxi b'eftit 2 elettroni b'spin kontraġenti: waħed jgħodd għad-dakwa u waħed għal-lemin. Is-spin hu propjeta' oħra tal-elettroni li tintuflu fuq il-komportament magnetiku tagħhom.
Kif Tikteb il-Konfigurazzjoni Elettronika ta' Atom?
Il-konfigurazzjoni elettronika ta' atom tikteb mill-lista ta' kull subshells mimxejja bl-innumru ta' elettroni f'superscript. Pereżempju, il-konfigurazzjoni elettronika ta' idroġenu (H) b'elettron wahed hi 1s^1; il-konfigurazzjoni elettronika ta' eljum (He) b'elettroni żewġa hi 1s^2; il-konfigurazzjoni elettronika ta' litju (Li) b'elettroni tlieta hi 1s^2 2s^1; u sall.
T-tibdil fis-subshells mimxejja tittieħed wara regola msejħa l-Aufbau principle jew building-up principle: l-elettroni jokkupaw l-orbitals b'enèrġija infeqlija disponibbli qabel ma jmuraw għal orbitals b'enèrġija akbar.
Kif Tipplica l-Aufbau Principle?
Biex tikteb il-konfigurazzjoni elettronika ta' atom biex tipplica l-Aufbau principle, għandna nsegwili dawn is-setps:
Ibda' mil-orbital b'enèrġija infeqlija, li hu l-orbital 1s, u mmexxi b'eftit 2 elettroni.
Mużi l-orbital l-infeqlija l-iktar, li hu l-orbital 2s, u mmexxi b'eftit 2 elettroni.
Mużi l-orbital l-infeqlija l-iktar, li hu l-orbital 2p, u mmexxi b'eftit 6 elettroni.
Segwi dan il-proċess sakemm kull elettroni tal-atom jiġu azzignati għal orbitals.
Biex tsemplifikaw il-kitba tal-konfigurazzjonijiet elettroniki, nistgħu nużaw notazzjoni shortcut li tuża l-simbolu tal-gas nobil preċedenti f'brackets biex irrapprezenta l-elettroni interni li huma f'konfigurazzjoni stabili. Pereżempju, instatt li nkiteb 1s^2 2s^2 2p^6 għal neon (Ne), nistgħu nkiteb [He] 2s^2 2p^6, fejn [He] rrapreżenta l-konfigurazzjoni ta' eljum (He).
Nistgħu ukoll nużaw diagramma msejħa orbital diagram jew electron configuration diagram biex nirrapreżentaw idistribuzzjoni tal-elettroni f'orbitals bl-użu ta' frecciji jew kwarċi. Il-frecciji rrapreżentaw is-spin tal-elettroni, u għandhom tkun magħqudin b'spin kontraġenti f'kull orbital. Il-kwarċi rrapreżentaw l-elettroni mingħajr ma jirrapreżentaw is-spin tagħhom.
X'hum l-Eccezzjonijiet għal l-Aufbau Principle?
Il-Aufbau principle jagħmil xiema għal l-ahjar elejmenti, iżda hemm ċertu eccezzjonijiet fejn l-elettroni ma jommlu orbitals skond il-livelli ta' enèrġija tagħhom. Dan jiġri għax ċertu atomi huma aktar stabili meta għandhom subshells nifs mimxejja jew mimxejja affarijiet, speċjalment fid-d u f blocks.
Pereżempju, il-kromju (Cr) għandu innumru atomicu ta' 24, li ifisser li għandu 24 elettroni. Skond l-Aufbau principle, il-konfigurazzjoni elettronika tiegħu għandha tkun [Ar] 4s^2 3d^4, fejn [Ar] rrapreżenta l-konfigurazzjoni ta' argon (Ar). Iżda din il-konfigurazzjoni mhux ħafna stabili għax is-subshell 3d hija tikkompli b'eftit 4 elettroni. Konfigurazzjoni aktar stabili hi [Ar] 4s^1 3d^5, fejn is-subshells 4s u 3d huma nifs mimxejja b'elettron wahed u elettroni tlinta rispettivament.
Esempju ieħor hu l-kuwwiri (Cu), li għandu innumru atomicu ta' 29 u 29 elettroni. Skond l-Aufbau principle, il-konfigurazzjoni elettronika tiegħu għandha tkun [Ar] 4s^2 3d^9, fejn [Ar] rrapreżenta l-konfigurazzjoni ta' argon (Ar). Iżda din il-konfigurazzjoni mhux ħafna stabili għax is-subshell 3d hija tikkompli b'eftit 9 elettroni. Konfigurazzjoni aktar stabili hi [Ar] 4s^1 3d^10, fejn is-subshells 4s u 3d huma mimxejja affarijiet b'elettron wahed u elettroni tlinta rispettivament.
