Hvorfor ilt ikke kan have 1S2 2S2 2P3 3S1-konfiguration i sin jordtilstand, hvilket resulterer i en halvfyldt 2p og 3s orbitaler?

Du har ret til at tænke på muligheden for, at et iltatom har en konfiguration som 1S² 2s² 2p³ 3S¹! Det ser ud til, at det ville give en halvfyldt underskal på 2p, som ofte er forbundet med stabilitet. Der er dog et par grunde til, at denne konfiguration ikke er jordtilstanden for ilt:

1. Energiniveau: 2P -orbitaler er lavere i energi end 3'erne orbitaler. Elektroner foretrækker naturligvis at besætte de laveste tilgængelige energiniveauer. Fremme af en elektron fra 2p til 3s kræver energiindgang, hvilket gør det til en energisk ugunstig proces i jordtilstanden.

2. Hunds regel: Hunds regel siger, at elektroner individuelt vil besætte orbitaler inden for et underskal, før de fordobles i en orbital. Dette skyldes, at elektroner i separate orbitaler oplever mindre frastødelse, hvilket fører til en lavere energitilstand.

* I den konfiguration, du foreslog, har du et enkelt elektron i 3'erne orbital, mens 2P-underskalet kun er halvfyldt.

* Jordtilstandskonfigurationen, 1S² 2S² 2P⁴, følger Hunds regel ved at udfylde hver af 2p -orbitaler med et enkelt elektron, før de parrer dem op. Dette resulterer i en mere stabil konfiguration.

Kortfattet:

* Jordtilstandskonfigurationen af ​​et atom afspejler den lavest mulige energitilstand.

* 2P -orbitaler er lavere i energi end 3'erne orbitaler.

* Hunds regel favoriserer halvfyldte og fuldt fyldte underskaller for større stabilitet.

Selvom konfigurationen 1S² 2s² 2p³ 3S¹ kan virke tiltalende, er det ikke det mest stabile eller energisk gunstige arrangement for ilt i dens jordtilstand.