İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Elektron Yapılandırmaları
- Yapılandırma için stenografi notasyonu
- Yörünge Diyagramları
- Nokta Diyagramları
Elektron yörünge diyagramları ve yazılı konfigürasyonlar size hangi yörüngelerin doldurulduğunu ve hangilerinin herhangi bir atom için kısmen doldurulduğunu söyler. Değerlik elektronlarının sayısı kimyasal özelliklerine etki eder ve orbitallerin özel sıralaması ve özellikleri fizikte önemlidir, bu nedenle birçok öğrencinin temel bilgileri kavraması gerekir. İyi haber şu ki, orbital diyagramlar, elektron konfigürasyonları (hem steno hem de tam formda) ve elektronlar için nokta diyagramları, birkaç temel bilgiyi kavradığınızda gerçekten anlaşılması kolaydır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Elektron yapılandırmaları aşağıdaki biçime sahiptir: 1s2 2s2 2p6 . İlk sayı ana kuantum sayıdır (n) ve harf orbital için l (açısal momentum kuantum sayısı; 1 = s, 2 = p, 3 = d ve 4 = f) değerini gösterir ve üst simge numarası Bu yörüngede kaç tane elektron olduğunu. Yörünge diyagramları aynı temel formatı kullanır, ancak elektronların sayıları yerine, ↑ ve ↓ oklarını kullanırlar ve ayrıca her bir yörüngeye elektronların dönüşlerini temsil etmek için kendi satırlarını verirler.
Elektron Yapılandırmaları
Elektron konfigürasyonları şuna benzeyen bir gösterimle ifade edilir: 1s2 2s2 2p1. Nasıl çalıştığını anlamak için bu gösterimin üç ana bölümünü öğrenin. İlk sayı size “enerji seviyesini” veya asıl kuantum numarasını (n) gösterir. İkinci harf, açısal momentum kuantum sayısının (l) değerini gösterir. L = 1 için, harf s, l = 2 için p, l = 3 için d, l = 4 için f ve yüksek sayılar için bu noktadan alfabetik olarak artar.Orbitallerin maksimum iki elektron içerdiğini, p orbitallerin maksimum altı, maksimum 10 ve f maksimum 14 içerdiğini unutmayın.
Aufbau prensibi, en düşük enerjili yörüngelerin önce doldurduğunu ancak belirli bir sıranın ezberlemesi kolay bir şekilde sıralı olmadığını söyler. Doldurma sırasını gösteren bir diyagram için Kaynaklar bölümüne bakınız. N = 1 seviyesinin sadece s yörüngesine, n = 2 seviyesinin sadece s ve p yörüngelerine sahip olduğuna ve n = 3 seviyesinin sadece s, p ve d yörüngelerine sahip olduğuna dikkat edin.
Bu kurallarla çalışmak kolaydır, bu nedenle skandiyum yapılandırması için gösterimde:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu1
Bütün n = 1 ve n = 2 seviyelerinin dolu olduğunu, n = 4 seviyesinin başladığını gösterir, ancak 3d kabuk yalnızca bir elektron içerir, oysa maksimum 10 doluluk oranına sahiptir. Bu elektron, değerlik elektronudur.
Notasyondaki bir elementi basitçe elektronları sayarak ve elementi eşleşen bir atom numarasıyla bularak tanımlayın.
Yapılandırma için stenografi notasyonu
Daha ağır elemanlar için her bir yörüngeyi yazmak çok zahmetlidir, bu yüzden fizikçiler genellikle stenografi gösterimler kullanırlar. Bu, asil gazları (periyodik tablonun en sağ sütununda) bir başlangıç noktası olarak kullanarak ve son orbitalleri bunlara ekleyerek çalışır. Yani skandiyum, iki ekstra yörüngedeki elektronlar hariç, argon ile aynı konfigürasyona sahiptir. Bu nedenle kestirme biçim:
4s2 3 boyutlu1
Çünkü argon yapılandırması:
= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Bunu hidrojen ve helyum dışında herhangi bir element ile kullanabilirsiniz.
Yörünge Diyagramları
Yörünge diyagramları, belirtilen elektronların dönüşleri dışında, henüz tanıtılmış olan yapılandırma gösterimi gibidir. Mermileri nasıl dolduracağınızı öğrenmek için Pauli hariç tutma ilkesini ve Hund kuralını kullanın. Dışlama ilkesi, iki elektronun aynı dört kuantum sayılarını paylaşamayacağını belirtir; bu temel olarak zıt dönüşlü elektron içeren durum çiftleri ile sonuçlanır. Hund kuralı, en istikrarlı yapılandırmanın, mümkün olan en yüksek paralel dönüş sayısına sahip olan olduğunu belirtir. Bu, kısmen dolu mermiler için orbital diyagramlar yazarken, herhangi bir aşağı döndürme elektronu eklemeden önce tüm yukarı döndürme elektronlarını doldurun anlamına gelir.
Bu örnek orbital diyagramların nasıl çalıştığını gösterir, örnek olarak argon kullanılır:
3p ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
3s ↑ ↓
2p ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
2s ↑ ↓
1s ↑ ↓
Elektronlar aynı zamanda dönüşlerini de gösteren oklarla temsil edilir ve soldaki notasyon standart elektron konfigürasyon notasyonudır. Yüksek enerjili orbitallerin diyagramın en üstünde olduğunu unutmayın. Kısmen dolu bir kabuk için Hund kuralı, bu şekilde doldurulmalarını gerektirir (örnek olarak azot kullanılması).
2p ↑ ↑ ↑
2s ↑ ↓
1s ↑ ↓
Nokta Diyagramları
Nokta diyagramları, yörünge diyagramlarından çok farklıdır, ancak hala anlaşılması çok kolaydır. Değerlik elektronlarının sayısını belirten noktalarla çevrili merkezdeki eleman sembolünden oluşurlar. Örneğin, karbon dört değerlik elektronuna ve C sembolüne sahiptir, bu nedenle şu şekilde temsil edilir:
∙
∙ C ∙
∙
Oksijenin (O) altısı vardır, yani şöyle temsil edilir:
∙
∙∙ O ∙
∙∙
Elektronlar iki atom arasında paylaşıldığında (kovalent bağda), atomlar şemadaki noktayı aynı şekilde paylaşır. Bu, yaklaşımı kimyasal bağları anlamak için çok faydalı kılar.