Diagonaalinen sääntö

Mikä on diagonaalinen sääntö?

Se Diagonaalinen sääntö Se on rakennusperiaate, joka mahdollistaa atomin tai ionin elektronisen kokoonpanon kuvaamisen kunkin kiertoradan tai energiatason energian mukaan. Tässä mielessä kunkin atomin elektroninen jakauma on ainutlaatuinen ja se annetaan kvantinumeroilla.

Nämä numerot määrittelevät tilan, jossa se todennäköisemmin paikantaa elektronit (kutsutaan atomi -kiertoradalle) ja kuvaavat niitä myös. Jokainen kvantinumero liittyy atomi -kiertoradan ominaisuuksiin, mikä auttaa ymmärtämään atomijärjestelmien ominaisuuksia niiden elektronien jakaminen atomiin ja niiden energioihin.

Samoin diagonaalinen sääntö (tunnetaan myös nimellä Madelungin sääntö) perustuu muihin elektronien luonnetta noudattaviin periaatteisiin, jotta ne kuvataan oikein niiden käyttäytymisensä kemiallisissa lajeissa.

Mitä varten se on Diagonaalinen sääntö?

Tämä menettely perustuu Aufbau -periaatteeseen, jossa todetaan, että protonien integrointiprosessissa ytimeen (yksi kerrallaan), kun kemiallisia elementtejä muodostetaan, elektronit lisätään yhtä lailla atomiorbitaaleihin.

Tämä tarkoittaa, että kun atomi tai ioni on sen perustilassa, elektronit miehittävät käytettävissä olevat atomiorbitaalien tilat niiden energiatason mukaan.

Orbitaaleja miehittäessäsi elektronit sijaitsevat ensin tasoilla, joilla on vähemmän energiaa ja jotka ovat työttömiä, ja sijaitsevat sitten eniten energiaa.

Kemiallisten lajien elektroniset kokoonpanot

Samalla tavalla tätä sääntöä käytetään melko tarkan ymmärryksen saamiseksi elektronisten kemiallisten lajien elektronisten kokoonpanojen suhteen; eli kemialliset elementit, kun ne ovat heidän perusvaltiossaan.

Voi palvella sinua: Sadate

Joten kun hankitaan ymmärrystä atomien elektronien esittämistä kokoonpanoista, kemiallisten elementtien ominaisuudet voidaan ymmärtää.

Tämän tiedon hankkiminen on välttämätöntä näiden ominaisuuksien vähentämiselle tai ennustamiselle. Samoin tämän menettelyn toimittamat tiedot auttavat selittämään syyn, miksi jaksollinen taulukko sopii niin hyvin elementtien tutkimuksiin.

Selitys

Vaikka tämä sääntö koskee vain atomeja, jotka ovat sen perusvaltiossa, se toimii melko hyvin jaksollisen taulukon elementeille.

Paulin poissulkemisperiaatetta noudatetaan, jossa todetaan, että kahdella samaan atomiin kuuluvalle elektronille ei pysty hallitsemaan neljää yhtä suurta kvantinumeroa. Nämä neljä kvantinumeroa kuvaavat jokaista atomista löydettyjä elektroneja.

Siten tärkein kvanttinumero (n) määrittelee energia- (tai kerroksen) tason, jolla tutkittu elektroni ja atsimutaalinen kvantinumero (ℓ) liittyvät kulmavirtaan ja yksityiskohtaisesti kiertoradan muodon.

Samoin magneettinen kvanttiluku (m_ℓ) Ilmaisee suuntautumisen, joka tällä kiertoradalla on spin -kvantti- ja kvanttiluvussa (m_s) Kuvaile käännösuunta, jonka elektroni esittelee oman akselinsa ympärillä.

Lisäksi Sind -sääntö ilmaisee, että elektroninen kokoonpano, jolla on suurin stabiilisuus alatasolla.

Noudattamalla näitä periaatteita määritettiin, että elektronien jakautuminen vastaa alla esitettyä kaaviota:

Voi palvella sinua: aromaattiset hiilivedyt: Ominaisuudet, esimerkit, sovellukset

Tässä kuvassa N: n arvot vastaavat 1, 2, 3, 4 ... energiatason mukaan; ja ℓ -arvoja esitetään 0, 1, 2, 3 ..., joka on vastaavasti S, P, D ja F. Sitten orbitaalien elektronien tila riippuu näistä kvantinumeroista.

Esimerkit

Tämän menettelyn kuvauksen huomioon ottaen joitain esimerkkejä annetaan sovellukselle.

Kalium

Ensinnäkin kaliumin (k) elektronisen jakautumisen saamiseksi atomiluku on tiedossa; Eli kaliumiatomilla on 19 protonia ytimessä ja 19 elektronia. Kaavion mukaan sen kokoonpano annetaan 1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4S¹.

Polielektroniset atomin kokoonpanot (joiden rakenteessa on enemmän kuin yksi elektroni) ilmaistaan ​​myös jalokaasun konfiguraatio ennen atomia sekä sitä seuraavia elektroneja.

Esimerkiksi kaliumin tapauksessa se ilmaistaan ​​myös nimellä [AR] 4S¹, Koska jalokaasu ennen kaliumia jaksollisessa taulukossa on argonia.

Elohopea

Toinen esimerkki, mutta tässä tapauksessa se on siirtymämetalli, on elohopea (HG), jossa sen ytimessä on 80 elektronia ja 80 protonia (z = 80). Rakennusjärjestelmän mukaan sen täydellinen sähköinen kokoonpano on:

1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4D¹⁰5 p⁶6s²4F¹⁴5 D¹⁰.

Samalla tavalla kuin kaliumin kanssa elohopeakokoonpano voidaan ilmaista nimellä [xe] 4f¹⁴5 D¹⁰6s², Koska sitä edeltävä jalo kaasu jaksollisessa taulukossa on ksenoni.

Se voi palvella sinua: molaarinen fraktio: miten se lasketaan, esimerkkejä, harjoituksia

Poikkeukset

Diagonaalinen sääntö on suunniteltu sovellettavaksi vain atomeihin, jotka ovat perustavanlaatuisessa tilassa ja jolla on nolla yhtä suuri sähkövaraus; Eli jaksollisen taulukon elementit ovat erittäin hyvin.

On kuitenkin joitain poikkeuksia, joille on esitetty tärkeät poikkeamat oletetun elektronisen jakauman ja kokeellisten tulosten välillä.

Tämä sääntö perustuu elektronien jakautumiseen, kun ne sijaitsevat ala -tasoissa, jotka noudattavat N + ℓ -sääntöä, mikä tarkoittaa, että kiertoradat, joiden suuruus n + ℓ pienet, täytetään ennen niitä, jotka ilmenevät tämän parametrin suuremmasta suuruudesta.

Poikkeuksina esitetään paladiumi, kromi- ja kuparielementit, joista ennustetaan elektroniset kokoonpanot, jotka eivät ole samaa mieltä havaitun kanssa.

Tämän säännön mukaan paladiumilla on oltava elektroninen jakauma, joka on yhtä suuri kuin [KR] 5s²4D⁸, Mutta kokeet heittivät yhtä suuret kuin [KR] 4D¹⁰, joka osoittaa, että tämän atomin vakain konfiguraatio tapahtuu, kun 4D -alakohta on täynnä; eli siinä on tässä tapauksessa pienempi energia.

Samoin kromiatomilla tulisi olla seuraava elektroninen jakauma: [AR] 4S²3D⁴. Kokeellisesti saatiin kuitenkin, että tämä atomi hankkii konfiguraation [AR] 4S¹3D⁵, mikä tarkoittaa, että pienen energian tila (vakaampi) tapahtuu, kun molemmat alakuljetukset ovat osittain täynnä.