ELEKTRONINEN YTIMEN KOKOONPANO: RAKENNE, ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Kompakti tai ytimen elektronikonfiguraatio on yksi, jonka kvantti merkintätavat elektronien lukumäärä ja niiden energian alatasoa on lyhennetty jalokaasun symbolit suluissa. Se on erittäin hyödyllinen, kun kirjoitat tietyn elementin sähköisiä kokoonpanoja, koska se on yksinkertainen ja nopea.

Sana 'ydin' tarkoittaa yleensä atomin sisäisiä elektronisia kuoria; toisin sanoen ne, joissa niiden elektronit eivät ole valensseja eivätkä siten osallistu kemialliseen sidokseen, vaikkakin ne määrittelevät elementin ominaisuudet. Metaforisesti sanottuna ydin olisi sipulin sisustus, jonka kerrokset koostuisivat joukosta kiertorataosuuksia, jotka kasvavat energiassa.

Elektroniset kokoonpanot, lyhennettynä jalokaasusymboleilla. Lähde: Gabriel Bolívar.

Yllä oleva kuva osoittaa sulkeissa ja eri väreissä neljän jalokaasun kemialliset symbolit: (vihreä), (punainen), (violetti) ja (sininen).

Jokainen sen katkoviivoitettu kehys sisältää laatikot, jotka edustavat kiertoratoja. Mitä suurempia ne ovat, sitä suurempi määrä elektroneja ne sisältävät; mikä puolestaan ​​tarkoittaa, että useampien elementtien elektronisia kokoonpanoja voidaan yksinkertaistaa näillä symboleilla. Tämä säästää aikaa ja energiaa kaikkien merkintöjen kirjoittamiseen.

Rakenna järjestys

Ennen ytimen elektronimääritysten käyttöä on hyvä idea tarkistaa oikea järjestys tällaisten kokoonpanojen rakentamiseksi tai kirjoittamiseksi. Tätä säädetään diagonaalien tai Moeller-kaavion (joita kutsutaan joissain osissa sademenetelmänä) mukaisesti. Kun tämä kaavio on käsillä, kvantti-merkinnät ovat seuraavat:

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

Tämä kvanttimerkintöjen jakso näyttää raskaalta; ja se olisi vielä enemmän, jos se olisi kirjoitettava joka kerta, kun minkä tahansa jakson 5 jälkeen löydetyn elementin elektronikonfiguraatio oli tarkoitus esittää. Huomaa myös, että merkkijono on tyhjä elektroneja; oikeassa yläkulmassa ei ole numeroita (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

On muistettava, että s-kiertoradat voivat "taloa" kaksi elektronia (ns ²). P-kiertoratoja on yhteensä kolme (katso kolme laatikkoa yllä), joten ne mahtuvat kuuteen elektroniin (np ⁶). Ja lopuksi, d-kiertoradat ovat viisi ja f on seitsemän, ja niissä on yhteensä kymmenen (nd ¹⁰) ja neljätoista (nf ¹⁴) elektronia.

Elektroninen kokoonpanon lyhenne

Edellä mainitun jälkeen jatkamme edellinen kvanttimerkintörivin täyttämistä elektronilla:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Kuinka monta elektronia on kaikissa? 118. Ja mihin elementtiin tällainen valtava määrä elektronia vastaa atomissaan? Jalokaasun oganesonille, Og.

Oletetaan, että on olemassa elementti, jonka kvanttilukema Z on yhtä suuri kuin 119. Silloin sen valenssielektroni-konfiguraatio olisi 8s ¹; mutta mikä sen täydellinen elektroninen kokoonpano olisi?

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶ 8s ¹

Ja mikä olisi sähköisen ytimen kokoonpano, kompakti? On:

8s ¹

Huomaa ilmeinen yksinkertaistaminen tai lyhenne. Symbolissa kaikki 118 edellä kirjoitettua elektronia lasketaan, joten tässä epävarmassa elementissä on 119 elektronia, joista vain yksi on valenssia (se sijaitsisi jaksotaulukon franssin alapuolella).

esimerkit

yleinen

Oletetaan nyt, että haluat tehdä lyhenteen asteittain:

2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Huomaa, että 1s ² korvattiin. Seuraava jalokaasu on neoni, jossa on 10 elektronia. Tätä tietäen lyhenne jatkuu:

3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Sitten seuraa argonia 18 elektronilla:

4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Koska seuraava jalokaasu on kryptoni, lyhennettä edistää vielä 36 elektronia:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Ksenonilla on 54 elektronia, ja siksi siirrämme lyhenteen 5p-kiertoradalle:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Nyt olet huomannut, että elektronien kokoonpano on aina lyhennetty np-kiertoradalle; ts. jalokaasujen nämä kiertoradat ovat täynnä elektroneja. Ja lopuksi radoni seuraa, 86 elektronilla, joten lyhennämme 6p: n kiertoradaksi:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

Happi

Hapessa on kahdeksan elektronia, sen täydellinen elektroninen kokoonpano on:

1s ² 2s ² 2p ⁴

Ainoa lyhenne, jota voimme käyttää, on 1s ². Täten sähköisen ytimen kokoonpanosta tulee:

2s ² 2p ⁴

kalium

Kaliumilla on yhdeksäntoista elektronia, sen täydellinen elektroninen kokoonpano on:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

Huomaa, että symbolilla voidaan lyhentää tätä kokoonpanoa; sekä ja. Jälkimmäistä käytetään, koska argon on jalokaasu, joka tulee lähinnä kaliumia. Joten ytimen elektroniikan kokoonpano näyttää seuraavalta:

4s ¹

intialainen

Indiumissa on neljäkymmentäyhdeksän elektronia, sen täydellinen elektroninen kokoonpano on:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Koska kryptoni on lähin indiumia edeltävä jalokaasu, symbolia käytetään lyhenteenä, ja meillä on sen ydinelektroni konfiguraatio:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

Vaikka 4d-kiertoradat eivät muodollisesti kuulu indiumytimeen, niiden elektronit eivät ole osallisina (ainakin normaaleissa olosuhteissa) sen metallisessa sidoksessa, vaan pikemminkin 5s- ja 5p-orbitaalien metalleissa.

Volframi

Volframissa (tai wolframissa) on 74 elektronia ja sen täydellinen elektronimääritys on:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Etsimme jälleen lähinnä sitä edeltävää jalokaasua. Sinun tapauksessasi se vastaa ksenonia, jolla on täydet 5p kiertoradat. Joten korvaamme kvanttimerkintöjen merkkijonon symbolilla, ja meillä on vihdoin sen ytimen elektroni konfiguraatio:

6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

Viitteet

1. Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
3. Pat Thayer. (2016). Elektronikonfiguraatiokaaviot. Palautettu osoitteesta: chemistryapp.org
4. Helmenstine, tohtori Anne Marie (5. joulukuuta 2018). Noble Gas Core -määritelmä. Palautettu osoitteesta: thinkco.com/
5. Wikipedia. (2019). Sähköinen kokoonpano. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org