Орбіталь - це область або область у просторі навколо атомного ядра, яка має найбільшу ймовірність знаходження електронів. У розташуванні орбітальної діаграми електрон представлений стрілкою, спрямованою вгору, яка представляє електрон зі спіном + ½, або зверненою вниз, що представляє електрон зі спіном -½. Щоб позначити розподіл орбіталей в атомах, ці стрілки розміщують на горизонтальній лінії, в колі або взагалі в коробці.
Орбітальні діаграми використовуються для полегшення визначення значень квантових чисел, а саме магнітних квантових чисел та спінових квантових чисел. Тоді як щодо головного квантового числа та азимутального квантового числа? І те, і інше можна легко визначити, просто переглянувши їх електронні конфігурації.
У цій статті будуть розглянуті кроки та правила складання орбітальної діаграми.
Етапи підготовки орбітальної діаграми
1. Запишіть електронну конфігурацію згідно з правилом Ауфбау.
Правило Ауфбау стверджує, що заряд електронів на орбіталі починається від найнижчого рівня енергії до вищого рівня енергії. S-орбіталі мають найнижчий рівень енергії і вищі для p, d та f-орбіталей відповідно. Наповнення електронів на орбіталях можна проілюструвати на наступній схемі.
Джерело зображення: mediabelajaronline.blogspot.com
Кожна підшелупка має максимальну кількість електронів, а саме:
- Підпунктура s містить максимум 2 електрони
- P-оболонка містить максимум 6 електронів
- D-оболонка d містить максимум 10 електронів
- Під-оболонка f містить максимум 14 електронів
Посилаючись на зображення та інформацію вище, ми можемо записати послідовність електронних конфігурацій таким чином:
1с2 2с2 2р66 3 с2 3р6 4 с2 3d10 4р6 5с2 4г10 5р6 6с2 4f14 5г10 ... тощо
2. Орбіта буде представлена квадратом. S = 1 квадратна орбіталя, p = 3 квадратна орбіталя, d = 5 квадратних орбіталей і f = 7 квадратних орбіталей.
Джерело: mediabelajaronline.blogspot.com
3. Наповніть орбітальну коробку електронами, якими володіє кожна підшелупка, стрілкою вгору або вниз. Одна коробка заповнена максимум 2 електронами. Орбіталі, що мають однакову енергію, представлені групою квадратів поруч один з одним. З іншого боку, орбітали з різним рівнем енергії представлені окремими квадратами. При заповненні електронних орбіталей необхідно дотримуватися кількох правил, а саме:
Принцип заборони А. Паулі
Принцип заборони Паулі говорить, що:
“ Жодні два електрони в атомі не можуть мати однакові чотири квантові числа. Ті самі орбіталі матимуть однакові n, l та m квантові числа. Що відрізняє це лише спінові квантові числа (цифри) ".
Це означає, що кожна орбіталя містить максимум два електрони в протилежних напрямках спіна.
B. Правила Хунда
Фізик з Німеччини Фрідріх Гунд (1927) висунув правила заповнення електронів на орбіталях, а саме:
"Орбіталь з однаковою енергією, кожна спочатку заповнена одним електроном в одному напрямку (спін), потім електрони будуть надходити на орбіталі в протилежному напрямку (спін), або іншими словами, в підоболонку, яка відрізняється. Однаково , кожна орбіталя заповнена одним електроном у тому ж напрямку стрілки, тоді решта електрони заповнені як електрон-партнер в протилежному напрямку ”.
Щоб зрозуміти вищезазначене твердження, давайте розглянемо наступний приклад електронної діаграми:
Джерело: mediabelajaronline.blogspot.com
Якщо ми подивимося на орбітальну діаграму елемента S у конфігурації 3p 4, то три електрони розміщуються спочатку зі стрілкою вгору, потім решта 1 електрон представлена стрілкою вниз. Це робиться за правилами Гунда.
Тепер це пояснення правил складання орбітальних діаграм. Дотримуючись наведених вище правил, ви можете легко писати орбітальні схеми. У вас є запитання щодо цього? Будь ласка, напишіть своє питання в колонці коментарів. І не забудьте поділитися цими знаннями.
