Pravilo Diagonali Kaj služi, kaj vsebuje, primeri



The diagonalno pravilo je konstrukcijsko načelo, ki omogoča opis elektronske konfiguracije atoma ali ionov glede na energijo vsake orbitalne ali energetske ravni. V tem smislu je elektronska porazdelitev vsakega atoma edinstvena in je podana s kvantnimi številkami.

Te številke definirajo prostor, kjer se najverjetneje nahajajo elektroni (imenovane atomske orbitale) in jih opisujejo. Vsako kvantno število je povezano z lastnostjo atomskih orbital, ki pomaga razumeti značilnosti atomskih sistemov z razporeditvijo njihovih elektronov znotraj atoma in v njihovih energijah..

Na enak način diagonalno pravilo (znano tudi kot Madelungovo pravilo) temelji na drugih načelih, ki spoštujejo naravo elektronov, da bi pravilno opisali njihovo obnašanje v kemičnih vrstah..

Indeks

  • 1 Za kaj se uporablja??
    • 1.1 Elektronske konfiguracije kemičnih vrst
  • 2 Kaj vsebuje??
  • 3 Primeri
  • 4 Izjeme
  • 5 Reference

Za kaj je??

Ta postopek temelji na Aufbau principu, ki navaja, da se pri integraciji protonov v jedro (enega za drugim), ko so kemični elementi sestavljeni, elektroni dodajo enako atomskim orbitalom..

To pomeni, da, ko je atom ali ion v osnovnem stanju, elektroni zasedajo razpoložljive prostore atomskih orbital glede na njihovo energijsko raven..

Ko zasedajo orbitale, so elektroni postavljeni najprej v nivojih, ki imajo nižjo energijo in so nezasedeni, da se nato nahajajo v višji energiji.

Elektronske konfiguracije kemičnih vrst

Prav tako se to pravilo uporablja za precej natančno razumevanje elektronskih konfiguracij osnovnih kemijskih vrst; to so kemični elementi, ko so v svojem temeljnem stanju.

Torej, z razumevanjem konfiguracij, ki so prisotne v atomih, lahko razumemo lastnosti kemijskih elementov.

Pridobitev tega znanja je bistvenega pomena za sklepanje ali napovedovanje navedenih lastnosti. Podobno informacije, posredovane s tem postopkom, pomagajo pojasniti razlog, zakaj se periodna tabela tako dobro ujema z raziskavami elementov..

Od česa je sestavljen??

Čeprav to pravilo velja le za atome, ki so v svojem osnovnem stanju, deluje zelo dobro za elemente periodnega sistema.

Spoštujemo paulijevo načelo izključenosti, ki pravi, da dva elektrona, ki pripadata istemu atomu, ne moreta imeti štiri enake kvantne številke. Ta štiri kvantna števila opisujejo vsakega od elektronov, ki so v atomu.

Glavno kvantno število (n) tako določa raven energije (ali plasti), v kateri se nahaja preučevani elektron, in azimutno kvantno število (ℓ) je povezano z vrtilno količino in podrobno opisuje obliko orbite.

Podobno je magnetno kvantno število (mℓ) izraža orientacijo te orbite v prostoru in kvantno število vrtljajev (ms) opisuje smer vrtenja elektrona okoli lastne osi.

Poleg tega pravilo Hund izraža, da se elektronska konfiguracija, ki kaže večjo stabilnost na podravni, šteje za tisto, ki ima več vrtljajev v vzporednih položajih..

S spoštovanjem teh načel je bilo ugotovljeno, da porazdelitev elektronov ustreza spodnjem diagramu:

Na tej sliki vrednosti n ustrezajo 1, 2, 3, 4 ... glede na energetsko raven; in vrednosti ℓ so predstavljene z 0, 1, 2, 3 ..., ki so enakovredne s, p, d in f. Torej je stanje elektronov v orbitalih odvisno od teh kvantnih števil.

Primeri

Glede na opis tega postopka so v nadaljevanju navedeni nekateri primeri za njegovo uporabo.

Prvič, za pridobitev elektronske distribucije kalija (K) je treba poznati njegovo atomsko številko, ki je 19; kar pomeni, da ima kalijev atom v svojem jedru 19 protonov in 19 elektronov. Po diagramu je njegova konfiguracija podana kot 1s22s22p63s23p64s1.

Konfiguracije polielektronskih atomov (ki imajo v svoji strukturi več kot en elektron) so izražene tudi kot konfiguracija plemenitega plina pred atomom in elektronov, ki ga sledijo..

V primeru kalija je na primer izražena tudi kot [Ar] 4s1, ker je plemeniti plin pred kalijem v periodni tabeli argon.

Drug primer, v tem primeru prehodna kovina, je živo srebro (Hg), ki ima v jedru 80 elektronov in 80 protonov (Z = 80). Po gradbeni shemi je celotna elektronska konfiguracija:

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d10.

Kot pri kaliju se lahko konfiguracija živega srebra izrazi kot [Xe] 4f145d106s2, ker je žlahtni plin, ki je pred njim v periodnem sistemu, ksenon.

Izjeme

Pravilo diagonal je zasnovano tako, da se uporablja samo za atome, ki so v temeljnem stanju in z električnim nabojem, ki je enak nič; to se zelo dobro ujema z elementi periodnega sistema.

Vendar obstajajo nekatere izjeme, za katere obstajajo pomembna odstopanja med domnevno elektronsko distribucijo in eksperimentalnimi rezultati..

To pravilo temelji na porazdelitvi elektronov, ki se nahajajo v podpodročjih, ki spoštujejo pravilo n + ℓ, kar pomeni, da so orbitale, ki imajo majhno n + ℓ magnituro, napolnjene pred tistimi, ki kažejo večjo vrednost tega parametra..

Kot izjeme so predstavljeni elementi paladij, krom in baker, od katerih so predvidene elektronske konfiguracije, ki se ne ujemajo z opazovanimi..

V skladu s tem pravilom mora imeti paladij elektronsko porazdelitev, ki je enaka [Kr] 5s24d8, vendar so poskusi dali enako vrednost [Kr] 4d10, ki kaže, da se najstabilnejša konfiguracija tega atoma pojavi, ko je sub-sloj 4d poln; to pomeni, da ima v tem primeru nižjo energijo.

Podobno mora imeti atom kroma naslednjo elektronsko porazdelitev: [Ar] 4s23d4. Vendar pa je bilo eksperimentalno ugotovljeno, da ta atom pridobi konfiguracijo [Ar] 4s13d5, kar pomeni, da se nižje energetsko stanje (bolj stabilno) pojavi, ko sta oba podlera delno polna.

Reference

  1. Wikipedija. (s.f.). Aufbau načelo. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdaja. Mehika: McGraw-Hill.
  3. ThoughtCo. (s.f.). Madelungovo pravilo. Vzpostavljeno iz thoughtco.com
  4. LibreTexts. (s.f.). Načelo Aufbau. Vzpostavljeno iz chem.libretexts.org
  5. Reger, D.L., Goode, S.R. in Ball, D.W. (2009). Kemija: načela in praksa. Vzpostavljeno iz books.google.co.ve