Moeller -diagram

Hva er Moellers diagram?

Han Moeller -diagram Det er en grafisk og nemoteknisk metode for å lære Madelung -regelen; det vil si hvordan du skriver den elektroniske konfigurasjonen av et element. Det er preget av å tegne noen diagonaler ved søylene i orbitalene, og etter pilens retning er den passende rekkefølgen på dem for et atom etablert.

I noen deler av verden er Moellers diagram også kjent som regn. Gjennom dette er en ordre definert i fylling av orbitalene, som er definert av de tre kvantetallene n, l og ml.

I det øvre bildet vises et enkelt Moeller -diagram. Hver kolonne tilsvarer forskjellige orbitaler: S, P, D og F, med deres respektive energinivå. Pilen indikerer at fyllingen av ethvert atom må starte med 1s orbital.

Dermed må den neste pilen starte med orbital 2s, og deretter av 2p gjennom orbital 3S. På denne måten, som om det var et regn, orbitalene og antall elektroner som huser (4l+2).

Moellers diagram er en introduksjon for de som studerer elektroniske konfigurasjoner.

Hva er Moellers diagram?

Madelung Rule

Fordi Moellers diagram er en grafisk fremstilling av Madelungs regel, er det nødvendig å vite hvordan sistnevnte fungerer. Fylling av orbitaler må overholde følgende to regler:

- Orbitaler med lavere verdier på n+l De blir fylt først, å være n det viktigste kvantetallet, og l Orbital kantete. For eksempel tilsvarer 3D -orbitalen n= 3 og l= 2, derfor, n+l= 3+2 = 5; I mellomtiden tilsvarer 4S -orbitalen n= 4 og l= 0, og n+l= 4+0 = 4. Fra det ovennevnte er det fastslått at elektroner først fyller 4S -orbitalen.

- Hvis to orbitaler har samme verdi som n+l, Elektroner vil først okkupere det med mindre verdi av n. For eksempel har 3D -orbital en verdi av n+l= 5, som 4P -bane (4+1 = 5); Men siden 3D har minst mulig verdi av n, vil bli fylt først enn 4p.

Av de to foregående observasjonene kan neste rekkefølge for fylling av orbitaler nås: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Følge de samme trinnene for forskjellige verdier av n+l For hver orbital oppnås de elektroniske konfigurasjonene av andre atomer; som igjen også kan bestemmes av Moeller -diagrammet grafisk.

Trinn å følge

Madelungs regel etablerer formelen n+l, som den elektroniske konfigurasjonen kan være "bevæpnet". Som sagt representerer Moellers diagram allerede grafisk dette; slik at det er nok å følge kolonnene deres og tegne diagonaler trinn for trinn.

Husk at hver type orbital har en annen kapasitet til å huse elektroner; På denne måten har vi:

S = 2 elektroner

P = 6 elektroner

D = 10 elektroner

F = 14 elektroner

Det stopper i orbitalen der det siste elektronet har vært okkupert av z.

Hvordan starter du den elektroniske konfigurasjonen av et atom? For å gjøre dette, må du først kjenne atomnummeret Z, som per definisjon for et nøytralt atom er lik antall elektroner.

Med Z oppnås med Z med Z, og med dette begynner de å tegne diagonaler ved Moeller -diagrammet.

For større avklaring er det en serie øvelser løst.

Løste øvelser

Beryllium

Ved hjelp av den periodiske tabellen er berylliumelementet lokalisert med en z = 4; det vil si at den må være innlevert sine fire elektroner i orbitalene.

Fra og med den første pilen i Moeller -diagrammet, okkuperer 1s orbital to elektroner: 1s²; etterfulgt av orbital 2s, med to ekstra elektroner for å legge til 4 totalt: 2s².

Derfor er den elektroniske ølkonfigurasjonen, uttrykt som [være] 1s²2s². Merk at summen av undersøkelser er lik antallet totale elektroner.

Kamp

Fosforelementet har en z = 15, og følgelig har det 15 elektroner totalt, som må okkupere orbitaler. For å avansere banen, start med en gang med 1S -konfigurasjonen²2s², som inneholder 4 elektroner. 9 flere elektroner ville mangle.

Etter 2S -orbitalen kommer den neste pilen inn "gjennom 2P -orbitalen, til slutt faller inn i 3S -orbitalen. Som orbitals 2p kan okkupere 6 elektroner, og 3s 2 -elektronene, har du: 1s²2s²2 s⁶3s².

3 flere elektroner mangler fortsatt, som okkuperer følgende 3p -orbital i henhold til Moellers diagram: 1s²2s²2 s⁶3s²3p³, Fosfor elektronisk konfigurasjon [P].

Zirconio

Zirkoniumelementet har en z = 40. Forkorte veien med 1S -konfigurasjonen²2s²2 s⁶3s²3p⁶, Med 18 elektroner (den edle argongassen) ville 22 flere elektroner mangle.

Etter 3P -orbitalen er følgende i fylling i henhold til Moellers diagram 4S, 3D, 4P og 5S.

Fylle dem helt, det vil si 4s², 3d¹⁰, 4p⁶ og 5s², Totalt 20 elektroner tilsettes. De resterende 2 elektronene er derfor inngitt, i følgende orbital: 4D. Dermed er den elektroniske konfigurasjonen av zirkoniet [ZR]: 1s²2s²2 s⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d².

Iridium

Ididio har en z = 77, så den har 37 ekstra elektroner sammenlignet med zirkonium. Starter fra [CD], det vil si 1s²2s²2 s⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰, Du må legge til 29 elektroner med følgende orbitaler i Moeller -diagrammet.

Tegner nye diagonaler, er de nye orbitalene: 5p, 6s, 4f og 5d. Å fylle de tre første orbitalene du har helt: 5p⁶, 6s² og 4f¹⁴, Å gi totalt 22 elektroner.

Slik at 7 elektroner mangler, som er i 5D -orbitalen: 1s²2s²2 s⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 s⁶6s²4f¹⁴5 d⁷.

Den forrige er den elektroniske konfigurasjonen av iridium, [Go]. Merk at orbitalene 6s² og 5d⁷ De skiller seg ut for å indikere at de samsvarer ordentlig med Valencia -laget av dette metallet.

Unntak fra Moellers diagram og Madelungs regel

Det er mange elementer i det periodiske tabellen som ikke overholder det som har blitt forklart nylig. Dens elektroniske konfigurasjoner skiller seg eksperimentelt fra forutsagt av kvanteårsaker.

Blant elementene presentert av disse uenighetene er: krom (z = 24), kobber (z = 29), sølv (z = 47), rhodium (z = 45), cerium (z = 58), niobio (z = 41) og mange flere.

Unntakene er veldig hyppige i fyllingen av orbitalene d og f. For eksempel bør krom ha en 4S Valencia -konfigurasjon²3d⁴ I følge Moellers diagram og Madelungs styre, men i virkeligheten er det 4s¹3d⁵.

Også, og til slutt, bør Valencia de la Plata -konfigurasjonen være 5s²4d⁹; Men det er virkelig 5 -tallet¹4d¹⁰.

Referanser

1. Misuperclase (s.F.) Hva er den elektroniske konfigurasjonen? Gjenopprettet fra misuperclase.com
2. Moeller -diagram. Gjenopprettet fra Es.Wikipedia.org
3. Hvordan representere elektroner i et energinivåskjema. Dummies kom seg.com