Diagonal regel

Hva er den diagonale regelen?

De Diagonal regel Det er et konstruksjonsprinsipp som gjør det mulig å beskrive den elektroniske konfigurasjonen av et atom eller ion, i henhold til energien til hvert orbital eller energinivå. I denne forstand er den elektroniske fordelingen av hvert atom unik og er gitt av kvantetall.

Disse tallene definerer rommet der det er mer sannsynlig å finne elektroner (kalt atomiske orbitaler) og beskriver dem også. Hvert kvantetall angår en egenskap av atombaner, som hjelper til med å forstå egenskapene til atomsystemer ved disponering av deres elektroner i atomet og deres energier.

Tilsvarende er den diagonale regelen (også kjent som Madelungs regel) basert på andre prinsipper som overholder arten av elektroner, for å beskrive deres oppførsel i kjemiske arter riktig.

Hva er den til Den diagonale regelen?

Denne prosedyren er basert på Aufbau -prinsippet, som sier at i prosessen med integrering av protonene til kjernen (en etter en), når kjemiske elementer er konstituert, blir elektronene like tilsatt til atombaner.

Dette betyr at når et atom eller ion er i sin grunnleggende tilstand, opptar elektroner de tilgjengelige rommene til atombaner i henhold til deres energinivå.

Når du okkuperer orbitalene, ligger elektronene først på nivåene som har mindre energi og er arbeidsledige, og deretter lokalisert i mest energi.

Elektroniske konfigurasjoner av kjemiske arter

På samme måte brukes denne regelen for å oppnå en ganske presis forståelse når det gjelder elektroniske konfigurasjoner av elementære kjemiske arter; det vil si kjemiske elementer når de er i sin grunnleggende tilstand.

Kan tjene deg: bunnfall

Så når du skaffer oss forståelse av konfigurasjonene presentert av elektroner i atomer, kan egenskapene til kjemiske elementer forstås.

Å skaffe denne kunnskapen er avgjørende for fradrag eller prediksjon av disse egenskapene. På samme måte hjelper informasjonen gitt av denne prosedyren til å forklare grunnen til at den periodiske tabellen stemmer overens med undersøkelsene av elementene.

Forklaring

Selv om denne regelen bare gjelder atomer som er i dens grunnleggende tilstand, fungerer den ganske bra for elementene i den periodiske tabellen.

Paulis eksklusjonsprinsipp overholdes, som sier at to elektroner som tilhører det samme atomet ikke er i stand til å ha de fire like kvantetallene. Disse fire kvantetallene beskriver hver av elektronene som finnes i atomet.

Således definerer hovedkvantetallet (n) energien (eller laget) nivået som elektronet studerte og det azimutale kvantetallet (ℓ) er relatert til vinkelmomentet og beskriver formen for orbital.

På samme måte det magnetiske kvantetallet (m_ℓ) Uttrykker orienteringen som denne orbitalen har i spinnkvantum og kvantetall (m_s) Beskriv svingretningen som elektronet presenterer rundt sin egen akse.

I tillegg uttrykker Sind -regelen at den elektroniske konfigurasjonen som viser den største stabiliteten i et undernivå regnes som den som har flest spinn i parallelle posisjoner.

Ved å adlyde disse prinsippene ble det bestemt at fordelingen av elektroner oppfyller diagrammet vist nedenfor:

Kan tjene deg: aromatiske hydrokarboner: egenskaper, eksempler, applikasjoner

I dette bildet tilsvarer verdiene av n 1, 2, 3, 4 ..., i henhold til energinivået; og ℓ -verdiene er representert med henholdsvis 0, 1, 2, 3 ... som tilsvarer henholdsvis S, P, D og F. Deretter avhenger tilstanden til elektroner i orbitalene av disse kvantetallene.

Eksempler

Når du tar hensyn til beskrivelsen av denne prosedyren, blir det gitt noen eksempler for søknad.

Kalium

For det første, for å oppnå den elektroniske fordelingen av kalium (K), må atomnummeret være kjent; Det vil si at kaliumatom har 19 protoner i kjernen og 19 elektroner. I henhold til diagrammet er konfigurasjonen gitt som 1s²2s²2 s⁶3s²3p⁶4s¹.

Polielektroniske atomkonfigurasjoner (som har mer enn ett elektron i strukturen) er også uttrykt som konfigurasjonen av edelgass før atomet pluss elektronene som følger det.

For eksempel i tilfelle av kalium er det også uttrykt som [AR] 4S¹, Fordi edelgass før kalium i det periodiske bordet er argon.

Kvikksølv

Et annet eksempel, men i dette tilfellet er det et overgangsmetall, er kvikksølv (HG) som har 80 elektroner og 80 protoner i kjernen (z = 80). I følge konstruksjonsordningen er dens komplette elektroniske konfigurasjon:

1s²2s²2 s⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 s⁶6s²4f¹⁴5 d¹⁰.

På samme måte som med kalium, kan kvikksølvkonfigurasjon uttrykkes som [xe] 4f¹⁴5 d¹⁰6s², Fordi den edle gassen som går foran den i det periodiske bordet er xenon.

Det kan tjene deg: molar fraksjon: hvordan det beregnes, eksempler, øvelser

Unntak

Den diagonale regelen er designet for å bare brukes på atomer som er i en grunnleggende tilstand og med elektrisk ladning lik null; det vil si at elementene i det periodiske tabellen er veldig godt festet.

Imidlertid er det noen unntak som viktige avvik presenteres mellom den antatte elektroniske distribusjonen og de eksperimentelle resultatene.

Denne regelen er basert på fordelingen av elektroner når de er lokalisert i undernivåene som overholder N + ℓ -regelen, noe som innebærer at orbitaler som har en styrke på N + ℓ små fylles før de som viser større størrelse på denne parameteren.

Som unntak presenteres paladium, krom og kobberelementer, hvorav elektroniske konfigurasjoner er spådd som ikke stemmer overens.

I henhold til denne regelen må paladiet ha en elektronisk distribusjon lik [KR] 5s²4d⁸, Men eksperimentene kastet en lik [KR] 4D¹⁰, som indikerer at den mest stabile konfigurasjonen av dette atomet skjer når 4D -undercap er full; det vil si at den har en lavere energi i dette tilfellet.

Tilsvarende skal kromatom ha følgende elektroniske distribusjon: [AR] 4S²3d⁴. Eksperimentelt ble det imidlertid oppnådd at dette atomet skaffer seg konfigurasjonen [AR] 4S¹3d⁵, noe som innebærer at tilstanden med mindre energi (mer stabil) oppstår når begge underkapsler er delvis fulle.