Struttura elettronica e principio di Aufbau

La seconda e la quarta regola sono sostanzialmente le stesse. Il grafico mostra i livelli di energia relativi dei diversi orbitali. Un esempio della regola quattro sarebbe il 2p e 3s orbitali. UN 2p orbitale è n = 2 e l = 2 e a 3s orbitale è n = 3 e l = 1; (N + l) = 4 in entrambi i casi, ma il 2p orbitale ha l'energia inferiore o inferiore n valore e verrà riempito prima del 3s conchiglia.

Il grafico mostra questa tabella e le frecce mostrano il percorso da seguire. Ora che conosci l'ordine degli orbitali da riempire, devi solo memorizzare le dimensioni di ciascun orbitale.

Ad esempio, prendi l'elemento azoto, che ha sette protoni e quindi sette elettroni. Il primo orbitale da riempire è il 1s orbitale. Un S l'orbitale contiene due elettroni, quindi rimangono cinque elettroni. Il prossimo orbitale è il 2s orbitale e detiene i prossimi due. Gli ultimi tre elettroni andranno al 2p orbitale, che può contenere fino a sei elettroni.

Il silicio è l'elemento n. 14. Ha 14 protoni e 14 elettroni. Il livello di energia più basso di un atomo viene riempito per primo. Le frecce nel grafico mostrano il

instagram viewer
S numeri quantici, spin up e spin down.

Una delle regole del principio di Aufbau è che gli orbitali sono riempiti da un tipo di rotazione prima che appaia la rotazione opposta. In questo caso, i due elettroni spin-up vengono posizionati nei primi due slot vuoti, ma l'ordine reale è arbitrario. Potrebbe essere stato il secondo e il terzo slot o il primo e il terzo.

Ad esempio, l'ossigeno ha otto protoni e otto elettroni. Il principio di Aufbau dice che i primi due elettroni riempirebbero il 1s orbitale. I prossimi due riempirebbero il 2s orbitale lasciando i restanti quattro elettroni per prendere punti nel 2p orbitale. Questo sarebbe scritto come:

L'elemento successivo, il sodio sarebbe lo stesso con un elettrone aggiuntivo nel 3s orbitale. Invece di scrivere:

Ogni periodo utilizzerà la notazione del periodo precedente gas nobile. Il principio Aufbau funziona per quasi tutti gli elementi testati. Vi sono due eccezioni a questo principio, cromo, e rame.

Il cromo è l'elemento n. 24 e secondo il principio di Aufbau, la configurazione elettronica dovrebbe essere [Ar] 3d4s2. I dati sperimentali reali mostrano il valore da essere [Ar] 3d5S1. Il rame è l'elemento n. 29 e dovrebbe esserlo [Ar] 3d92s2, ma è stato deciso di esserlo [Ar] 3d104s1.

Il grafico mostra le tendenze della tavola periodica e l'orbitale con la più alta energia di quell'elemento. È un ottimo modo per controllare i tuoi calcoli. Un altro metodo di controllo è utilizzare a tavola periodica, che include queste informazioni.