Primer načela AUFBAU

Fizika   /   by admin   /   July 04, 2021

The načelo aufbau (sestava) je načelo atomske fizike, ki razlaga razporeditev elektronov v njihovih orbitah okoli jedra atoma.

Različne študije o naravi in ​​konfiguraciji atoma, ki nam omogočajo razumevanje njegovih značilnosti, so bile predmet preučevanja mnogih raziskovalcev. Med njimi je opazno delo Nielsa Bohra, danskega fizika, ki je izpopolnil atomski model, ki ga je predlagal Ernest Rutherford.

Njegov model ima naslednje značilnosti: jedro atoma zavzame središče, medtem ko se elektron vrti okoli krožnih orbit. Da razložimo, zakaj ne izgublja energije v krožni orbiti, in ob upoštevanju odkritij obnašanja valov in isti čas delcev, kot ga imajo elektroni, je menil, da elektroni preskakujejo z ravni energije na drugo, oddajajo ali absorbirajo Energija.

Ali ste vedeli, da te orbitalne ravni ureja enačba 2n2Z drugimi besedami, največje število elektronov v orbiti je enako dvakratnemu kvadratu števila orbite. Za do danes znane elemente imamo 7 znanih orbit, v katerih ima K orbito 2 elektrona, L, 8 elektronov; M ima 18 elektronov, N vsebuje 32, O vsebuje 50, P vsebuje 72 in Q vsebuje 98.

instagram story viewer

Ugotovljeno je bilo tudi, da imajo elektroni štiri kvantna števila: glavno n, kar kaže na njihovo oddaljenost od jedra; azimutno kvantno število, l, ki označuje orbitalo, v kateri je magnetno kvantno število m (s, p, d, f itd.), ki določa svojo usmeritev znotraj orbite in vrtilno število s, ki je lahko pozitivno ali negativno, z vrednostjo 1/2. Da dva elektrona na isti poti (isti številki n in l) ne moreta imeti isto magnetno kvantno število ali isto število vrtljajev hkrati. To pomeni, da dva elektrona v atomu ne moreta imeti vseh štirih enakih kvantnih števil (Paulijevo načelo izključitve)

To je pripeljalo do zaključka, da lahko različni elektroni sobivajo na isti orbitalni ravni, ravni energetika je razdeljena na podnivoje, od katerih je vsak razdeljen na orbitale, ki lahko vsebujejo le par elektroni.

Glede na to ugotovitev vsebuje nivo energije K samo en podnivo, imenovan nivo s, ki ga lahko zasede en ali dva elektrona.

Naslednja raven, L, bo imela štiri elektronske podnivoje: raven s, imenovano 2s, in raven, imenovano 2p, ki je nato sestavljena iz treh orbital, imenovane 2px, 2 strY. in 2pz. Tretja raven bo imela naslednje podnivoje: 3s, 3p in 3d. 3D podnivo bo imel 5 orbital, od katerih bosta vsaka zasedla dva elektrona. Naslednje stopnje imajo lahko dodane orbitale s črkami f, g, h in i.

K temu dodamo, da kadar elektroni niso dovolj za dokončanje nivoja energije, so porazdeljeni v orbitale. (Hundovo pravilo).

Ti podnivoji in orbitale niso naključno zapolnjeni. Elektroni v orbitah so organizirani tako, da najprej napolnijo nižje in nato višje ravni energije. To je predstavljeno grafično, zato se imenuje pravilo žage ali diagonal.

V skladu s prejšnjimi pravili so orbitalne ravni prvih 10 elementov periodnega sistema predstavljene na naslednji način:

V: 1 s1
On: 1s2
Li: 1 s2 , 2 s1
Bodite: 1s2 , 2 s2
B: 1 s2 , 2 s2, 2 str1 (1 s2 , 2 s2, [2 strx1)
C: 1 s2 , 2 s2, 2 str2 (1 s2 , 2 s2, [2 strx1, 2 strY.1])
N: 1s2 , 2 s2, 2 str3 (1 s2 , 2 s2, [2 strx1, 2 strY.1, 2 strz1])
O: 1 s2 , 2 s2, 2 str4 (1 s2 , 2 s2, [2 strx2, 2 strY.1, 2 strz1])
F: 1 s2 , 2 s2, 2 str5 (1 s2 , 2 s2, [2 strx2, 2 strY.2, 2 strz1])
Ne: 1 s2 , 2 s2, 2 str6 (1 s2 , 2 s2, [2 strx2, 2 strY.2, 2 strz2])

Kot vidimo v teh primerih, se najprej napolnijo ravni z manj energije, ki so v tem primeru ravni s, nato pa ravni p.

Opazimo lahko tudi, da do nasičenja nivojev pride z inertnimi plini Helij in Neon.

V številnih periodičnih tabelah kot del podatkov najdemo elektronsko strukturo ravni energije in Skratka, v oklepajih najdemo inertni element pred elementom in nato preostale ravni orbitale.

Na primer, v primeru natrija ga lahko vidimo na enega od teh dveh načinov:

Na: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s1
Na: [Ne], 3 s1

Zdaj, če si ogledamo graf podnivojev, bomo na primer videli, da v elementih, kot so kalij ali Kljub temu, da je kalcij na ravni 4, ne bo zasedel 3D podnivoja, saj ima več energije kot raven 4s. Torej po Bohrovem pravilu bodo najprej zasedene stopnje 4, pred 3d:

K: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s1 - [Ar], 4 s1
Ca: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2 - [Ar], 4 s2
Sc: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s1, 3d1 - [Ar], 4 s1, 3d1
Ti: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d2 - [Ar], 4 s2, 3d2

Zaporedje vrstnega reda orbital po Aufbaujevem principu in ki ga lahko ugotovimo z opazovanjem diagonal grafa, bi bilo naslednje:

1s2, 2 s2, 2 str6, 3 s2, 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5 str6, 6 s2, 4f14, 5 d10, 6p6, 7s2

Primeri načela Aufbau

Prikaz elektronskih nivojev nekaterih elementov po Aufbaujevem principu:

Da: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2, 3p2 - [Ne], 3 s2, 3p2
P: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2, 3p4 - [Ne], 3 s2, 3p4
Ar: P: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2, 3p6 - [Ne], 3 s2, 3p6
V: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d3 - [Ar], 4 s2, 3d3
Vera: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d6 - [Ar], 4 s2, 3d6
Zn: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10 - [Ar], 4 s2, 3d10
Ga: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p1 - [Ar], 4 s2, 3d10, 4p1
Ge: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p2 - [Ar], 4 s2, 3d10, 4p2
Br: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p5 - [Ar], 4 s2, 3d10, 4p5
Kr: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6 - [Ar], 4 s2, 3d10, 4p6
Rb: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s1 - [Kr], 5 s1
Sr: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2 - [Kr], 5 s2
Y: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d1 - [Kr], 5 s2, 4d1
Zr: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d2 - [Kr], 5 s2, 4d2
Ag: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d9 - [Kr], 5 s2, 4d9
CD: 1 s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10 - [Kr], 5 s2, 4d10
I: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d9, 5 str5 - [Kr], 5 s2, 4d9, 5 str5
Xe: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5 str6 - [Kr], 5 s2, 4d10, 5 str6
Cs: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d9, 5 str6, 6 s1 - [Xe], 6 s1
Ba: 1s2 , 2 s2, 2 str6, 3 s2 , 3p6, 4 s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5 str6, 6 s2 - [Xe], 6 s2

Oblak oznak
Ocena
0
Pogledi
0
Komentarji
YOU MIGHT ALSO LIKE