Τι εννοείς με τα τροχιακά της χαμηλότερης ενέργειας γεμίζονται πρώτα με ηλεκτρονίων και μόνο τότε γεμάτα υψηλά;
Διαμόρφωση ηλεκτρονίων και η αρχή AUFBAU
* Τα ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν επίπεδα ενέργειας: Τα άτομα έχουν ηλεκτρόνια που υπάρχουν σε διαφορετικά επίπεδα ενέργειας γύρω από τον πυρήνα. Σκεφτείτε αυτά τα επίπεδα ως "κελύφη" ή "στρώματα" ηλεκτρονίων.
* Orbitals μέσα σε επίπεδα: Σε κάθε επίπεδο ενέργειας, υπάρχουν συγκεκριμένες περιοχές του χώρου που ονομάζονται τροχιακά όπου τα ηλεκτρόνια είναι πιο πιθανό να βρεθούν. Αυτά τα τροχιακά έχουν διαφορετικά σχήματα (S, P, D, F) και μπορούν να κρατήσουν το μέγιστο δύο ηλεκτρόνια το καθένα.
* Αρχή Aufbau: Αυτή η αρχή δηλώνει ότι τα ηλεκτρόνια γεμίζουν τροχιακά κατά σειρά αυξανόμενων ενέργειας. Είναι σαν μια διαδικασία οικοδόμησης όπου τα χαμηλότερα ορόφους γεμίζουν πρώτα πριν πάνε σε υψηλότερους ορόφους.
Γιατί τα χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας πρώτα;
* σταθερότητα: Τα ηλεκτρόνια φυσικά θέλουν να είναι στις χαμηλότερες ενεργειακές καταστάσεις. Είναι σαν μια μπάλα που κυλούσε κάτω από ένα λόφο, επιδιώκει το χαμηλότερο σημείο να είναι πιο σταθερό.
* Ελαχιστοποίηση της απόρριψης: Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα και απωθούν ο ένας τον άλλον. Συμπληρώνοντας πρώτα τα χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας, απέχουν περισσότερο, μειώνοντας αυτή την απόρριψη.
Παραδείγματα:
Ας εξετάσουμε το άζωτο του στοιχείου (N), το οποίο έχει 7 ηλεκτρόνια:
1. Πρώτο επίπεδο ενέργειας (n =1): Αυτό το επίπεδο έχει μόνο ένα υπο -κύκλο, το 1s τροχιακό. Μπορεί να κρατήσει έως και 2 ηλεκτρόνια. Έτσι, τα πρώτα δύο ηλεκτρόνια του αζώτου γεμίζουν το 1S τροχιακό.
2. Δεύτερο επίπεδο ενέργειας (n =2): Αυτό το επίπεδο έχει δύο υποβρύχια:τα τροχιακά 2S και 2P.
* Το τροχιακό 2S μπορεί να κρατήσει 2 ηλεκτρόνια, έτσι τα επόμενα δύο ηλεκτρόνια γεμίζουν αυτό το τροχιακό.
* Το τροχιακό 2p μπορεί να συγκρατήσει έως και 6 ηλεκτρόνια (3 τροχιακά, κάθε ένα από τα 2 ηλεκτρόνια). Τα υπόλοιπα 3 ηλεκτρόνια του αζώτου γεμίζουν τα τροχιακά 2p.
Επομένως, η ηλεκτρονική διαμόρφωση του αζώτου είναι 1S2 2S2 2p³.
Βασικά σημεία:
* Δεν είναι πάντα ένας τέλειος κανόνας: Ενώ η αρχή AUFBAU παρέχει μια γενική κατευθυντήρια γραμμή, υπάρχουν εξαιρέσεις για ορισμένα στοιχεία με υψηλότερους ατομικούς αριθμούς λόγω σύνθετων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ηλεκτρονίων.
* Διαγράμματα επιπέδου ενέργειας: Τα διαγράμματα είναι χρήσιμα για την απεικόνιση της σειράς πλήρωσης των τροχιακών. Αυτά τα διαγράμματα δείχνουν τα σχετικά επίπεδα ενέργειας των τροχιακών.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις σχετικά με τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων ή την αρχή AUFBAU.
