Moeller diagram

Kaj je Moellerjev diagram?

On Moeller diagram To je grafična in nemotehnična metoda za učenje pravila Madelung; to pomeni, kako napisati elektronsko konfiguracijo elementa. Zanj je značilno, da nekaj diagonalov riše s stolpci orbital in sledi smeri puščice.

V nekaterih delih sveta je Moellerjev diagram znan tudi kot dež. Skozi to je v polnjenju orbital opredeljen naročilo, ki so opredeljene s tremi kvantnimi številkami n, l in ml.

Na zgornji sliki je prikazan preprost Moellerjev diagram. Vsak stolpec ustreza različnim orbitalom: S, P, D in F, z ustreznimi stopnjami energije. Puščica kaže, da se mora polnjenje katerega koli atoma začeti z orbitalom 1S.

Tako se mora naslednja puščica začeti z orbitalnim 2S in nato z 2P skozi orbitalno 3S. Na ta način, kot da gre za dež, orbitale in število elektronov, ki jih hišijo (4l+2).

Moellerjev diagram je uvod za tiste, ki preučujejo elektronske konfiguracije.

Kaj je Moellerjev diagram?

Madelung pravilo

Ker je Moellerjev diagram grafični prikaz Madelungovega pravila, je treba vedeti, kako slednje deluje. Zapolnjevanje orbitalov mora upoštevati naslednja dva pravila:

- Orbitale z nižjimi vrednostmi n+l Najprej so napolnjeni n glavna kvantna številka in l Orbitalni kotni. Na primer 3D orbital ustreza n= 3 in l= 2, zato, n+l= 3+2 = 5; Medtem 4S orbital ustreza n= 4 in l= 0, in n+l= 4+0 = 4. Iz zgoraj navedenega je ugotovljeno, da elektroni najprej izpolnijo orbitalo 4S.

- Če imata dve orbitali enako vrednost kot n+l, Elektroni bodo to najprej zasedli z manj vrednosti n. Na primer, 3D orbital ima vrednost n+l= 5, kot 4p orbital (4+1 = 5); Ker pa ima 3D najmanj vrednosti n, bo napolnjen najprej kot 4p.

Od dveh prejšnjih opazovanj je mogoče doseči naslednji vrstni red polnjenja orbitalov: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Po enakih korakih za različne vrednosti n+l Za vsako orbital dobimo elektronske konfiguracije drugih atomov; kar pa lahko določi tudi Moellerjev diagram grafično.

Korake za sledenje

Madelungov pravilo vzpostavlja formulo n+l, s katerim je lahko elektronska konfiguracija "oborožena". Vendar, kot rečeno, Moellerjev diagram to že grafično predstavlja; tako da je dovolj, da sledite njihovim stolpcem in narišete diagonale korak za korakom.

Upoštevajte, da ima vsaka vrsta orbitala drugačno zmogljivost za namestitev elektronov; Na ta način imamo:

S = 2 elektrona

P = 6 elektronov

D = 10 elektronov

F = 14 elektronov

Ustavi se v orbitalu, kjer je zadnji elektron zasedel Z.

Kako zaženete elektronsko konfiguracijo atoma? Če želite to narediti, morate najprej vedeti svojo atomsko številko Z, ki je po definiciji za nevtralni atom enak številu elektronov.

Tako se z z dobijo število elektronov in s tem začnejo risati diagonale po Moellerjevem diagramu.

Za večje pojasnilo je rešena vrsta vaj.

Rešene vaje

Berlij

S pomočjo periodične tabele je element berilija nameščen z z = 4; to pomeni, da ga je treba vložiti v svoje štiri elektrone v orbitalih.

Začenši s prvo puščico v Moellerjevem diagramu, 1S orbital zaseda dva elektrona: 1S²; sledi orbital 2s, z dvema dodatnima elektronoma, ki bosta skupaj dodala 4: 2s².

Zato je elektronska konfiguracija piva, izražena kot [Be], 1s²2s². Upoštevajte, da je vsota raziskav enaka številu skupnih elektronov.

Ujemanje

Element fosforja ima z = 15 in posledično ima skupno 15 elektronov, kar mora zasesti orbitale. Za napredovanje poti začnite naenkrat s konfiguracijo 1S²2s², ki vsebuje 4 elektrone. Manjka bi še več elektronov.

Po 2S orbitalu naslednja puščica "vstopi" skozi 2P orbital, končno pade v 3S orbital. Ker lahko Orbitals 2p zasede 6 elektronov in 3S 2 elektrona, imate: 1s²2s²2 p⁶3s².

Še vedno manjka več elektronov, ki zavzemajo naslednjo 3P orbital v skladu z Moellerjevim diagramom: 1S²2s²2 p⁶3s²3P³, Elektronska konfiguracija fosforja [P].

Circonio

Cirkonijev element ima z = 40. Skrajšanje poti s konfiguracijo 1S²2s²2 p⁶3s²3P⁶, Z 18 elektroni (plemeniti argonski plin) bi manjkalo še 22 elektronov.

Po 3P orbitalu so v skladu z Moellerjevim diagramom naslednje v polnilu 4S, 3D, 4P in 5S.

Popolnoma jih napolnite, torej 4s², 3D¹⁰, 4p⁶ in 5s², Dodanih je skupno 20 elektronov. Preostali 2 elektroni sta vloženi v naslednji orbitali: 4D. Tako je elektronska konfiguracija cirkonija [ZR],: 1S²2s²2 p⁶3s²3P⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4d².

Iridium

Ididio ima z = 77, zato ima 37 dodatnih elektronov v primerjavi s cirkonijem. Začenši z [CD], torej 1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰, Dodati morate 29 elektronov z naslednjimi orbitali Moellerjevega diagrama.

Nove orbitale so risanje novih diagonalov: 5p, 6s, 4f in 5d. Izpolnite prve tri orbitale, ki jih popolnoma imate: 5p⁶, 6s² in 4f¹⁴, Dati skupno 22 elektronov.

Tako da manjka 7 elektronov, ki so v 5D orbitali: 1s²2s²2 p⁶3s²3P⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 str⁶6s²4f¹⁴5 d⁷.

Prejšnja je elektronska konfiguracija Iridium, [GO]. Upoštevajte, da so orbitale 6s² in 5D⁷ Izstopajo krepko in kažejo, da pravilno ustrezajo plasti Valencije te kovine.

Izjeme od Moellerjevega diagrama in Madelungovega pravila

V periodični tabeli je veliko elementov, ki ne upoštevajo tega, kar je bilo nedavno razloženo. Njegove elektronske konfiguracije se iz kvantnih razlogov eksperimentalno razlikujejo od predvidenih.

Med elementi, ki jih predstavljajo te nesoglasja, so: Chrome (z = 24), baker (z = 29), srebro (z = 47), rodij (z = 45), Cerium (z = 58), Niobio (z = 41) in še veliko več.

Izjeme so zelo pogoste pri polnjenju orbital d in f. Na primer, Chromium bi moral imeti konfiguracijo 4S Valencia²3D⁴ Po Moellerjevem diagramu in Madelungovem pravilu, v resnici pa je to 4S¹3D⁵.

Tudi konfiguracija Valencia de la Plata bi morala biti 5s²4d⁹; Ampak res je 5s¹4d¹⁰.

Reference

1. MisuperClase (s.F.) Kakšna je elektronska konfiguracija? Okrevano od MisUperClase.com
2. Moeller diagram. Okreval od Es.Wikipedija.org
3. Kako predstavljati elektrone v diagramu energije. Lutke so bile okrevane.com