Elektroninė struktūra ir „Aufbau“ principas

Antroji ir ketvirtoji taisyklės iš esmės yra vienodos. Grafike pavaizduoti santykiniai skirtingų orbitų energijos lygiai. Ketvirtos taisyklės pavyzdys būtų 2p ir 3s orbitalės. A 2p orbita yra n = 2 ir l = 2 ir a 3s orbita yra n = 3 ir l = 1; (n + l) = 4 abiem atvejais, bet 2p orbitalė turi mažesnę arba mažesnę energiją n vertės ir bus užpildytas prieš 3s apvalkalas.

Grafikoje pavaizduota ši lentelė, o rodyklėmis nurodytas kelias, kuriuo reikia eiti. Dabar, kai žinote, kokią orbitų užpildymo tvarką turite atlikti, jums tereikia įsiminti kiekvienos orbitos dydį.

Pavyzdžiui, paimkite elementą azoto, kuris turi septynis protonus, taigi ir septynis elektronus. Pirmoji užpildyta orbita yra 1 s orbita. An s Orbita sulaiko du elektronus, taigi liko penki elektronai. Sekanti orbita yra 2s orbitoje ir sulaiko kitus du. Paskutiniai trys elektronai pateks į 2p orbitalė, kurioje telpa iki šešių elektronų.

Silicis yra elementas Nr. 14. Jis turi 14 protonų ir 14 elektronų. Pirmiausia užpildomas žemiausias atomo energijos lygis. Rodyklės grafike rodo

Viena iš „Aufbau“ principo taisyklių yra ta, kad orbitalės užpildomos vienos rūšies nugara, prieš pradedant atsirasti priešinga nugara. Tokiu atveju du besisukantys elektronai yra dedami į pirmuosius du tuščius tarpsnius, tačiau tikroji tvarka yra savavališka. Tai galėjo būti antrasis ir trečiasis tarpsniai arba pirmasis ir trečiasis.

Pavyzdžiui, deguonis turi aštuonis protonus ir aštuonis elektronus. Aufbau principas sako, kad pirmieji du elektronai užpildytų 1 s orbita. Kiti du užpildys 2s Orbita, palikdama likusius keturis elektronus, kad įsitvirtintų taškuose 2p orbita. Tai būtų parašyta taip:

Kitas elementas, natris, bus tas pats su vienu papildomu elektronu 3s orbita. Užuot rašęs:

Kiekviename laikotarpyje bus naudojamas ankstesnio laikotarpio žymėjimas tauriųjų dujų. „Aufbau“ principas veikia beveik kiekvieną išbandytą elementą. Yra dvi šio principo išimtys, chromasir varis.

Chromas yra elementas Nr. 24, o pagal Aufbau principą elektronų konfigūracija turėtų būti tokia [Ar] 3d4s2. Faktiniai eksperimentiniai duomenys rodo, kokia turi būti vertė [Ar] 3d⁵s¹. Varis yra elementas Nr. 29 ir turėtų būti [Ar] 3d⁹2s², bet ji turėjo būti pasiryžusi būti [Ar] 3d¹⁰4s¹.

Grafike parodytos periodinės lentelės tendencijos ir didžiausia to elemento energinė orbita. Tai puikus būdas patikrinti savo skaičiavimus. Kitas tikrinimo būdas yra naudoti a Periodinė elementų lentelė, kurioje yra ši informacija.