Contoh Prinsip AUFBAU

Itu prinsip aufbau (komposisi) adalah prinsip fisika atom, yang menjelaskan susunan elektron dalam orbitnya di sekitar inti atom.

Berbagai studi tentang sifat dan konfigurasi atom, yang memungkinkan kita untuk memahami karakteristiknya, telah menjadi subjek studi oleh banyak peneliti. Terkemuka di antara mereka adalah karya Niels Bohr, seorang fisikawan Denmark, yang menyempurnakan model atom yang diusulkan oleh Ernest Rutherford.

Modelnya memiliki karakteristik sebagai berikut: inti atom menempati pusat, sedangkan elektron berputar dalam orbit melingkar. Untuk menjelaskan mengapa tidak kehilangan energi dalam orbit melingkar, dan dengan mempertimbangkan penemuan perilaku gelombang dan waktu partikel yang sama dengan elektron, ia menganggap bahwa elektron melompat dari tingkat energi ke tingkat energi lain, memancarkan atau menyerap Energi.

Tahukah Anda bahwa tingkat orbital ini diatur oleh persamaan 2n²Dengan kata lain, jumlah maksimum elektron dalam suatu orbit sama dengan dua kali kuadrat jumlah orbit. Untuk unsur-unsur yang diketahui hingga saat ini, kita memiliki 7 orbit yang diketahui, di mana orbit K memiliki 2 elektron, L, 8 elektron; M memiliki 18 elektron, N berisi 32, O berisi 50, P berisi 72, dan Q berisi 98.

Juga telah ditemukan bahwa elektron memiliki empat bilangan kuantum: n utama, yang menunjukkan jaraknya dari nukleus; bilangan kuantum azimut, l, yang menunjukkan orbital tempat bilangan kuantum magnetik m berada (s, p, d, f, dll), yang menentukan lintasannya dalam orbital, dan bilangan spin, s, yang dapat positif atau negatif, dengan nilai 1/2. Bahwa dua elektron pada lintasan yang sama, (bilangan yang sama n dan l) tidak dapat memiliki bilangan kuantum magnetik yang sama atau bilangan spin yang sama pada waktu yang bersamaan. Artinya, dua elektron dalam sebuah atom tidak dapat memiliki keempat bilangan kuantum yang sama (prinsip pengecualian Pauli)

Hal ini menyebabkan kesimpulan bahwa untuk elektron yang berbeda untuk hidup berdampingan pada tingkat orbital yang sama, tingkat energetika dibagi menjadi sublevel, yang masing-masing pada gilirannya dibagi menjadi orbital yang hanya dapat berisi sepasang elektron.

Menurut pengamatan ini, tingkat energi K hanya mengandung satu subtingkat, yang disebut tingkat s, yang dapat ditempati oleh satu atau dua elektron.

Tingkat berikutnya, L, akan memiliki empat subtingkat elektronik: tingkat s, disebut 2s, dan tingkat yang disebut 2p, yang pada gilirannya terdiri dari tiga orbital, yang disebut 2p_x, 2 P_kamu dan 2p_z. Level ketiga akan memiliki sublevel berikut: 3s, 3p, dan 3d. Sublevel 3d akan memiliki 5 orbital, yang masing-masing akan ditempati oleh dua elektron. Tingkat berikut dapat memiliki orbital yang akan ditambahkan, dengan huruf f, g, h dan i.

Untuk ini kami menambahkan bahwa ketika elektron tidak cukup untuk menyelesaikan tingkat energi, mereka didistribusikan dalam orbital. (aturan Hun).

Sublevel dan orbital ini tidak diisi secara acak. Elektron dalam orbit diatur dengan mengisi tingkat energi yang lebih rendah terlebih dahulu dan kemudian tingkat energi yang lebih tinggi. Ini direpresentasikan secara grafis, dan karena alasan itu disebut aturan gergaji atau diagonal.

Menurut aturan sebelumnya, tingkat orbital dari 10 elemen pertama dari tabel periodik, diwakili dengan cara berikut:

H: 1s¹
Dia: 1s²
Li: 1 detik² , 2s¹
Jadilah: 1s² , 2s²
B: 1 detik² , 2s²,2 P¹ (1 detik² , 2s²,[2 P_x¹)
C: 1 detik² , 2s²,2 P² (1 detik² , 2s²,[2 P_x¹,2 P_kamu¹])
N: 1s² , 2s²,2 P³ (1 detik² , 2s²,[2 P_x¹,2 P_kamu¹,2 P_z¹])
O: 1 detik² , 2s²,2 P⁴ (1 detik² , 2s²,[2 P_x²,2 P_kamu¹,2 P_z¹])
F: 1s² , 2s²,2 P⁵ (1 detik² , 2s²,[2 P_x²,2 P_kamu²,2 P_z¹])
Ne: 1s² , 2s²,2 P⁶ (1 detik² , 2s²,[2 P_x²,2 P_kamu²,2 P_z²])

Seperti yang kita lihat dalam contoh-contoh ini, pertama-tama level dengan energi yang lebih sedikit diisi, yang dalam hal ini adalah level s, dan kemudian level p.

Kita juga dapat mengamati bahwa kejenuhan level terjadi dengan gas inert Helium dan Neon.

Dalam banyak tabel periodik kita temukan sebagai bagian dari data struktur elektronik tingkat energi, dan Singkatnya, kami menemukan dalam tanda kurung elemen inert sebelum elemen, dan kemudian level lainnya orbital.

Misalnya, dalam kasus natrium, kita dapat melihatnya diwakili dalam salah satu dari dua cara ini:

Na: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s¹
Na: [Ne], 3s¹

Sekarang, jika kita melihat grafik sublevel, kita akan melihat, misalnya, bahwa dalam elemen, seperti Kalium atau Kalsium, meskipun berada di level 4, tidak akan menempati sublevel 3d, karena memiliki energi yang lebih tinggi daripada tingkat 4s. Jadi menurut aturan Bohr, level 4s akan ditempati terlebih dahulu, sebelum 3d:

K: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s¹ - [Ar], 4s¹
Ca: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s² - [Ar], 4s²
Sc: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s¹, 3d¹ - [Ar], 4s¹, 3d¹
Ti: 1 detik² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d² - [Ar], 4s², 3d²

Urutan urutan orbital menurut prinsip Aufbau dan yang dapat kita simpulkan dengan mengamati diagonal grafik, adalah sebagai berikut:

1 detik², 2s²,2 P⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰,5 p⁶, 6s², 4f¹⁴,5 hari¹⁰, 6p⁶, 7s²

Contoh prinsip Aufbaubau

Representasi level elektronik dari beberapa elemen menurut prinsip Aufbau:

Ya: 1 detik² , 2s²,2 P⁶, 3s², 3p² - [Ne], 3s², 3p²
P: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s², 3p⁴ - [Ne], 3s², 3p⁴
Ar: P: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s², 3p⁶ - [Ne], 3s², 3p⁶
V: 1 detik² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d³ - [Ar], 4s², 3d³
Iman: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d⁶ - [Ar], 4s², 3d⁶
Zn: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰ - [Ar], 4s², 3d¹⁰
Ga: 1 detik² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p¹ - [Ar], 4s², 3d¹⁰, 4p¹
Ge: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p² - [Ar], 4s², 3d¹⁰, 4p²
Br: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁵ - [Ar], 4s², 3d¹⁰, 4p⁵
Kr: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶ - [Ar], 4s², 3d¹⁰, 4p⁶
Rb: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s¹ - [Kr], 5s¹
Pak: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s² - [Kr], 5s²
Y: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹ - [Kr], 5s², 4d¹
Zr: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d² - [Kr], 5s², 4d²
Ag: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d⁹ - [Kr], 5s², 4d⁹
CD: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰ - [Kr], 5s², 4d¹⁰
saya: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d⁹,5 p⁵ - [Kr], 5s², 4d⁹,5 p⁵
Xe: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰,5 p⁶ - [Kr], 5s², 4d¹⁰,5 p⁶
Cs: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d⁹,5 p⁶, 6s¹ - [Xe], 6s¹
Ba: 1s² , 2s²,2 P⁶, 3s² , 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰,5 p⁶, 6s² - [Xe], 6s²