Hvordan placeres elektroner i en orbitalskal?

1. Energiniveau og skaller:

* Energiniveau: Elektroner findes i specifikke energiniveauer omkring kernen. Disse niveauer er betegnet med det vigtigste kvantetal (N), som kan være ethvert positivt heltal (1, 2, 3 osv.). Højere tal indikerer højere energiniveau.

* skaller: Hvert energiniveau svarer til en elektronskal. Den første skal (n =1) er tættest på kernen, og efterfølgende skaller er længere væk.

2. Underskaller og orbitaler:

* underskaller: Hver elektronskal er opdelt i underskaller, betegnet med bogstaver (S, P, D, F).

* s-subshell: Indeholder kun en orbital, som kan indeholde op til 2 elektroner.

* p-subshell: Indeholder tre orbitaler, der hver holder op til 2 elektroner (i alt 6 elektroner).

* d-subshell: Indeholder fem orbitaler, der hver holder op til 2 elektroner (i alt 10 elektroner).

* f-subshell: Indeholder syv orbitaler, der hver holder op til 2 elektroner (i alt 14 elektroner).

* orbitaler: Hvert underskal er sammensat af en eller flere atomiske orbitaler, som er regioner i rummet, hvor der er stor sandsynlighed for at finde et elektron.

3. Påfyldningsordre og Hunds regel:

* aufbau -princip: Elektroner udfylder orbitaler, der starter fra det laveste energiniveau og bevæger sig op.

* Pauli Ekskluderingsprincip: Hver orbital kan maksimalt holde to elektroner, og disse elektroner skal have modsatte spins (repræsenteret som spin up ↑ og spin ned ↓).

* Hunds regel: Når der er fyldt orbitaler inden for et underskal, vil elektroner besætte hver orbital individuelt, før de parrer sig sammen i den samme orbital.

4. Elektronkonfiguration:

Elektronkonfigurationen af ​​et atom beskriver fordelingen af ​​elektroner i dens orbitaler. For eksempel er elektronkonfigurationen af ​​ilt (O) 1S² 2S²2P⁴, hvilket betyder:

* 1S²: Den første skal (n =1) har 2 elektroner i S-subshellet.

* 2s²: Den anden skal (n =2) har 2 elektroner i S-subshellet.

* 2p⁴: Den anden skal (n =2) har 4 elektroner i p-subshellet (to orbitaler fyldt med en elektron hver og en orbital fyldt med to elektroner).

Eksempel:

Lad os overveje elementet nitrogen (N), der har 7 elektroner.

1. Energiniveau: De to første energiniveau (n =1 og n =2) er fyldt.

2. Underskaller: Den første skal har kun S-subshell (1s). Den anden skal har S- og P -underskaller (2s og 2p).

3. orbitaler: Subshell i 1S har en orbital, 2S -underskalet har en orbital, og 2P -underskalet har tre orbitaler.

4. Elektronkonfiguration:

* 1S²: 1'erne orbital er fyldt med 2 elektroner.

* 2s²: 2'erne orbital er fyldt med 2 elektroner.

* 2p³: 2P -orbitaler er fyldt med 3 elektroner. Hver af de tre 2p -orbitaler modtager en elektron (Hunds regel).

Derfor er elektronkonfigurationen af ​​nitrogen 1S² 2S²2p³.

Kortfattet:

Placeringen af ​​elektroner i orbitalskaller følger en bestemt rækkefølge baseret på energiniveau, underskaller, orbitaler og et par nøgleregler:Aufbau -princippet, Pauli -ekskluderingsprincippet og Hunds regel. Disse regler bestemmer elektronkonfigurationen af ​​et atom, som er et grundlæggende aspekt af dets kemiske opførsel.