Πώς είναι η διάταξη ηλεκτρονίων ενός ατόμου που υποδεικνύεται από διαμορφώσεις και διαγράμματα τροχιακών;

διάταξη ηλεκτρονίων:διαμορφώσεις και τροχιακά διαγράμματα

Η κατανόηση της διάταξης των ηλεκτρονίων μέσα σε ένα άτομο είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των χημικών του ιδιοτήτων. Αυτή η ρύθμιση περιγράφεται χρησιμοποιώντας δύο βασικές αναπαραστάσεις:

1. Διαμορφώσεις ηλεκτρονίων:

* Ορισμός: Οι διαμορφώσεις ηλεκτρονίων είναι μια συμβολαιότητα στενογραφίας που περιγράφει την κατανομή των ηλεκτρονίων μεταξύ των διαφόρων επιπέδων ενέργειας και των στελεχών μέσα σε ένα άτομο.

* Μορφή: Ακολουθούν τον κύριο κβαντικό αριθμό (N) ακολουθούμενο από τον χαρακτηρισμό του Sublevel (S, P, D, ή F) και τον αριθμό των ηλεκτρονίων σε αυτό το Subblevel ως SuperScript.

* Παράδειγμα: Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων του οξυγόνου (ατομικός αριθμός 8) είναι 1S2 2S2 2P⁴ . Αυτό δείχνει:

* 1S2: Δύο ηλεκτρόνια στο 1S τροχιακό

* 2S2: Δύο ηλεκτρόνια στο τροχιακό 2S

* 2p⁴: Τέσσερα ηλεκτρόνια στο 2P Sublevel (το οποίο έχει τρία τροχιακά, καθένα από τα οποία κρατά το μέγιστο δύο ηλεκτρόνια)

2. Διαγράμματα τροχιάς:

* Ορισμός: Τα τροχιακά διαγράμματα είναι οπτικές αναπαραστάσεις της διαμόρφωσης ηλεκτρονίων, παρουσιάζοντας ειδικά τη διανομή ηλεκτρονίων σε κάθε τροχιακό.

* Μορφή: Χρησιμοποιούν κουτιά για να αντιπροσωπεύουν τροχιακά και βέλη για να αντιπροσωπεύουν ηλεκτρόνια. Κάθε κουτί μπορεί να κρατήσει το μέγιστο δύο ηλεκτρόνια και αυτά τα ηλεκτρόνια πρέπει να έχουν αντίθετες περιστροφές (αντιπροσωπεύονται από πάνω και κάτω βέλη).

* Παράδειγμα: Το τροχιακό διάγραμμα για το οξυγόνο είναι:

`` `

1S 2S 2P

↑ ❖ ↑ ❖ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

`` `

Αυτό το διάγραμμα δείχνει ότι τα τροχιακά 1s και 2s γεμίζουν με δύο ηλεκτρόνια το καθένα, ενώ το 2P Sublevel έχει δύο μεμονωμένα τροχιακά και ένα διπλά γεμάτο τροχιά.

Σχέση μεταξύ διαμορφώσεων και τροχιακών διαγραμμάτων:

* Οι διαμορφώσεις ηλεκτρονίων παρέχουν μια συνοπτική αναπαράσταση της κατανομής ηλεκτρονίων, αλλά δεν δείχνουν τους σχετικούς προσανατολισμούς των ηλεκτρονίων μέσα σε τροχιακά.

* Τα τροχιακά διαγράμματα παρέχουν μια πιο οπτική αναπαράσταση, επισημαίνοντας την περιστροφή κάθε ηλεκτρονίου μέσα σε κάθε τροχιακό.

* Και οι δύο διαμορφώσεις και τα τροχιακά διαγράμματα είναι συμπληρωματικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την κατανόηση της διάταξης ηλεκτρονίων σε ένα άτομο.

Βασικές αρχές:

* Αρχή Aufbau: Τα ηλεκτρόνια γεμίζουν τροχιακά κατά σειρά αυξανόμενων ενέργειας.

* Αρχή αποκλεισμού Pauli: Κάθε τροχιά μπορεί να κρατήσει το πολύ δύο ηλεκτρόνια, με αντίθετες περιστροφές.

* Κανόνας Hund: Μέσα σε ένα sublevel, τα ηλεκτρόνια θα καταλαμβάνουν μεμονωμένα κάθε τροχιά πριν συνδυαστούν σε οποιοδήποτε τροχιακό.

Με την κατανόηση αυτών των αρχών και τη χρήση διαμορφώσεων ηλεκτρονίων και τροχιακών διαγραμμάτων, μπορούμε να απεικονίσουμε και να προβλέψουμε την ηλεκτρονική δομή και τη χημική συμπεριφορά των ατόμων.