Moeller -kaavio

Mikä on Moellerin kaavio?

Hän Moeller -kaavio Se on graafinen ja nemotekninen menetelmä Madelung -säännön oppimiseen; eli kuinka kirjoittaa elementin sähköinen kokoonpano. Sille on ominaista piirtää joitain diagonaaleja orbitaalien pylväiden avulla ja nuolen suunnan seurauksena perustetaan asianmukainen järjestys atomille.

Joissakin maailman osissa Moellerin kaavio tunnetaan myös nimellä sade. Tämän kautta orbitaalien täyttämisessä määritetään tilaus, jotka on määritelty kolmella kvantinumerolla n, lens ja ml.

Yläkuvassa näytetään yksinkertainen Moeller -kaavio. Jokainen sarake vastaa erilaisia ​​orbitaaleja: S, P, D ja F, vastaavilla energiatasoillaan. Nuoli osoittaa, että minkä tahansa atomin täyttämisen on aloitettava 1s kiertoradalla.

Siten seuraavan nuolen on aloitettava kiertoradalla ja sitten 2p: n kautta kiertoradan 3: n kautta. Tällä tavoin ikään kuin sade olisi sadetta, kiertorataa ja talon elektronien lukumäärää (4lens+2).

Moellerin kaavio on johdanto niille, jotka tutkivat elektronisia kokoonpanoja.

Mikä on Moellerin kaavio?

Madelung

Koska Moellerin kaavio on graafinen esitys Madelungin säännöstä, on tarpeen tietää, kuinka jälkimmäinen toimii. Orbitaalien täyttämisen on noudatettava seuraavia kahta sääntöä:

- Orbitaalit, joilla on alhaisemmat arvot n+lens Ne on täytetty ensin, koska ne ovat n tärkein kvanttiluku ja lens Kiertoradan kulma. Esimerkiksi 3D -kiertorata vastaa n= 3 ja lens= 2, siksi, n+lens= 3+2 = 5; Sillä välin 4S -kiertoradalla on n= 4 ja lens= 0, ja n+lens= 4+0 = 4. Yllä olevasta on todettu, että elektronit täyttävät ensin 4S -kiertoradan.

- Jos kahdella orbitaalilla on sama arvo kuin n+lens, Elektronit miehittävät ensin sen, jolla on vähemmän arvoa n. Esimerkiksi 3D -kiertoradalla on arvo n+lens= 5, kuten 4P -kiertoradalla (4+1 = 5); Mutta koska 3D: llä on vähiten arvo n, täytetään ensin kuin 4p.

Kahdesta aiemmasta havainnosta seuraavaan orbitaalien täyttämisjärjestykseen voidaan saavuttaa: 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3D 4P.

Noudattaen samoja vaiheita eri arvoille n+lens Jokaiselle kiertoradalle saadaan muiden atomien elektroniset kokoonpanot; joka puolestaan ​​voidaan määrittää myös Moeller -kaaviolla graafisesti.

Seuraavat vaiheet

Madelungin sääntö vahvistaa kaavan n+lens, jonka kanssa elektroninen kokoonpano voidaan "aseistettu". Kuten on sanottu, Moellerin kaavio edustaa tätä jo graafisesti; niin että se riittää seuraamaan heidän sarakkeitaan ja piirtämään diagonaaleja askel askeleelta.

Muista, että jokaisella orbitaalin tyypillä on erilainen kyky asentaa elektroneja; Tällä tavalla meillä on:

S = 2 elektronia

P = 6 elektronia

D = 10 elektronia

F = 14 elektronia

Se pysähtyy kiertoradalla, jossa z on miehittänyt viimeisen elektronin.

Kuinka aloitat atomin elektronisen kokoonpanon? Tätä varten sinun on ensin tiedettävä atominumerosi Z, joka määritelmän mukaan neutraalille atomille on yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä.

Siten Z: n kanssa saadaan elektronien lukumäärä, ja tällä he alkavat piirtää diagonaaleja Moeller -kaavion avulla.

Selvyyden lisäämiseksi on olemassa sarja harjoituksia.

Ratkaisut

Beryllium

Jaksollista taulukkoa käyttämällä beryllium -elementti sijaitsee z = 4: llä; Eli se on sijoitettava neljälle elektronille kiertoradalla.

Alkaen ensimmäisestä nuolesta Moeller -kaaviossa, 1s kiertoradalla on kaksi elektronia: 1s²; seuraa Orbital 2s, kahdella ylimääräisellä elektronilla yhteensä 4 yhteensä: 2s².

Siksi elektroninen oluen kokoonpano, ilmaistuna [be] on 1s²2s². Huomaa, että kyselyjen summa on yhtä suuri kuin kokonaiselektronien lukumäärä.

Ottelu

Fosforin elementillä on z = 15, ja siten siinä on yhteensä 15 elektronia, joiden on käytettävä kiertorataa. Polun etenemiseksi aloita kerralla 1S -kokoonpanolla²2s², joka sisältää 4 elektronia. 9 muuta elektronia puuttuisi.

2S -kiertoradan jälkeen seuraava nuoli "tulee" 2p -kiertoradan läpi, lopulta putoaa 3S -kiertoradalle. Orbitaalina 2P voi miehittää 6 elektronia ja 3S 2 elektronia, sinulla on: 1s²2s²2 p⁶3s².

Kolme muuta elektronia puuttuu edelleen, jotka vievät seuraavan 3P -kiertoradan Moellerin kaavion mukaan: 1s²2s²2 p⁶3s²3P³, Fosforin elektroninen konfiguraatio [P].

Zirkonio

Zirkoniumelementillä on z = 40. Lyhentämällä tietä 1S -kokoonpanolla²2s²2 p⁶3s²3P⁶, 18 elektronilla (jalo argonikaasu), 22 muuta elektronia puuttuisi.

3p -kiertoradan jälkeen seuraavat täytteessä Moellerin kaavion mukaisesti ovat 4S, 3D, 4P ja 5S.

Täytä ne kokonaan, ts. 4s², 3D¹⁰, 4P⁶ ja 5s², Lisätään yhteensä 20 elektronia. Jäljellä olevat 2 elektronia sijoitetaan siis seuraavaan kiertoradalle: 4D. Siten zirkoniumin [ZR] elektroninen konfiguraatio on: 1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4D².

Iridium

Ididiossa on Z = 77, joten siinä on 37 ylimääräistä elektronia verrattuna zirkoniumiin. Alkaen [CD], ts. 1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4D¹⁰, Sinun on lisättävä 29 elektronia seuraavilla Moeller -kaavion kiertoradalla.

Uusien diagonaalien piirtäminen uudet kiertoradat ovat: 5p, 6s, 4f ja 5d. Täytä kolme ensimmäistä kiertorataa, jotka sinulla on kokonaan: 5p⁶, 6s² ja 4f¹⁴, Antaa yhteensä 22 elektronia.

Niin että 7D -kiertoradalla puuttuvat 7 elektronia: 1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4D¹⁰5 p⁶6s²4F¹⁴5 D⁷.

Edellinen on Iridiumin elektroninen kokoonpano, [GO]. Huomaa, että Orbitaalit 6s² ja 5D⁷ Ne erottuvat lihavoituna osoittaen, että ne vastaavat kunnolla tämän metallin Valencia -kerrosta.

Poikkeuksia Moellerin kaavioon ja Madelungin sääntöön

Määräaikaisessa taulukossa on monia elementtejä, jotka eivät noudata sitä, mitä äskettäin on selitetty. Sen elektroniset kokoonpanot eroavat kokeellisesti ennustetuista kvanttisyistä.

Näiden erimielisyyksien esittämien elementtien joukossa ovat: kromi (z = 24), kupari (z = 29), hopea (z = 47), rodium (z = 45), cerium (z = 58), niobio (z = 41) ja paljon muuta.

Poikkeukset ovat hyvin yleisiä orbitaalien D ja F täyttämisessä. Esimerkiksi kromilla tulisi olla 4S Valencia -kokoonpano²3D⁴ Moellerin kaavion ja Madelungin säännön mukaan, mutta todellisuudessa se on 4S¹3D⁵.

Myös ja lopuksi Valencia de la Plata -kokoonpanon tulisi olla 5s²4D⁹; Mutta se on todella 5 s¹4D¹⁰.

Viitteet

1. MisuperClasa (S.F.) Mikä on sähköinen kokoonpano? Palautettu misuperclasista.com
2. Moeller -kaavio. ES: stä palautettu.Wikipedia.org
3. Kuinka edustaa elektroneja energiatason kaaviossa. Nukkeet toipuivat.com