Ayon sa modelo ng atomic ni Niels Bohr, ang mga proton at neutron ng isang atom ay nasa nucleus, habang ang mga electron ay nasa paligid nito. Bagaman hindi natin malalaman kung saan eksakto ang isang electron, may mga lugar kung saan malamang na matagpuan ito, ang mga atomic orbital. At paano natin matutukoy ang mga orbital na iyon? Napakasimple, gumagamit ng mga numero ng kabuuan.
Ano ang mga numero ng kabuuan?
Mayroong 4 na mga numero ng kabuuan. Tatlo sa kanila ang nagbibigay sa amin ng impormasyon tungkol sa kung nasaan ang isang electron ng isang tiyak na atomo, iyon ay, binibigyan nila kami ng impormasyon tungkol sa orbital. Sa kabilang banda, ang ika-apat na bilang ng kabuuan ay hindi nagsasabi sa amin kung nasaan ang electron, ngunit paano. Hindi ka pa rin masyadong malinaw tungkol dito? Puntahan mo!
- Pangunahing numero ng kabuuan (n). Ito ang huling antas ng enerhiya upang punan at ipinahihiwatig ang laki ng orbital at samakatuwid ang distansya sa pagitan ng nucleus at ng electron. Bakit? Napakadaling. Kung mas malaki ang orbital, ang karagdagang electron ay maaaring mula sa nucleus ng atom.
- Azimuthal o pangalawang numero ng kabuuan (l). Ipahiwatig ang hugis ng orbital.
- Magnetic na bilang ng kabuuan (m). Isinasaad ang oryentasyon ng orbital.
- Iikot ang bilang ng kabuuan (s). Sabihin kung aling paraan ang umiikot na electron.
Madali di ba? Sumabay tayo sa mahalagang bagay!
Paano nakukuha ang mga bilang ng kabuuan
Upang makuha ang mga numero ng kabuuan kailangan mo lamang sundin ang 2 simpleng mga hakbang:
- Isulat ang pagsasaayos ng electron.
- Kunin ang mga numero ng kabuuan mula sa kaugalian ng elektron (ang huling pumupuno sa orbital).
Elektronikong pagsasaayos
Nagsisimula kami sa hakbang 1, isulat ang pagsasaayos ng electron. Paano? Mayroong dalawang pamamaraan upang gawin ito, makarating tayo!
Diagram ng Moeller
Ipinapahiwatig ng pamamaraang ito ang pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga orbital sa pamamagitan ng sumusunod na pagguhit:
Ang diagram na ito ay pinamamahalaan ng prinsipyo ng Aufbau, na nagtatanggol na pinupunan ng mga orbital ang pagtaas ng pagkakasunud-sunod ng enerhiya, iyon ay, ang orbital na may pinakamaliit na enerhiya ay pupunan nang mas maaga.
Upang malaman kung aling orbital ang may mas maraming lakas, isinasagawa ang operasyon n + l. Kung ang operasyon na ito para sa dalawang magkakaibang mga atomo ay nagreresulta sa parehong numero, ang isa na mas mataas ang bilang n ay magkakaroon ng mas maraming lakas. Sa madaling salita, sa kaso ng isang kurbatang, ang isa na may pinakamababang numero n ay puno muna. Tingnan natin ito sa isang halimbawa:
4p: n + l -> 4 + 1 = 5
5s: n + l -> 5 + 0 = 5
Dahil mayroong isang kurbatang panuntunan sa n + l, pinunan nito ang 4p nang mas maaga dahil mas mababa ang bilang n nito.
Kernel Model
Upang makuha ang pagsasaayos ng elektronikong pagsunod sa modelong ito dapat mong malaman nang husto ang periodic table. Kung mayroon kaming numero ng atomic at posisyon ng elemento sa talahanayan, ito ay isang piraso ng cake!
Ang pamamaraang ito ay itinuturing na isang pinasimple na pamamaraan dahil pinapayagan nitong hindi kinakailangang isulat ang kumpletong pagsasaayos ng electron. Sa ganitong paraan, maaari naming isulat ang pangalan ng marangal na elemento ng gas sa itaas sa mga braket, at pagkatapos ang landas mula sa marangal na gas na iyon sa elementong pinag-uusapan. Tingnan natin ang isang halimbawa:Sa gayon, isusulat namin ang tilapon na isinasaalang-alang ang bilang ng panahon (hilera ng pana-panahong talahanayan) at ang "lugar" at, sa sandaling nakasulat ang pagsasaayos ng elektronik, aalisin namin ang mga bilang ng kabuuan.
Ang pospor (P) ay isusulat mula sa nakaraang marangal na gas, iyon ay, ang Neon:
P -> [Ne] 3s23p3
Siyempre, dapat kang mag-ingat sa pamamaraang ito, dahil ang mga zone d at f ay mga espesyal na zone. Habang ginagawa namin ang paglalakbay, sa zone d hindi namin ilalagay ang bilang ng panahon (hilera), ngunit ang bilang ng panahon na binawasan ng isa. Ang parehong nangyayari sa lugar F, hindi namin ilalagay ang bilang ng panahon, ngunit ang bilang ng panahon na minus dalawa. Mas mauunawaan mo ito sa isang pares ng mga halimbawa:
Nb -> [Kr] 5s14d4
Bagaman nasa panahong 5 ito, kapag nasa zone d tayo, binawas namin ang 1.
Nd -> [Xe] 6s24f14
Bagaman nasa yugto 6 ito, kapag nasa zone f tayo, binawas namin ang 2.
Mga pagbubukod sa pagsasaayos ng electronic
Ang pagsasaayos ng electron ay may isang pares ng mga espesyal na aspeto na, kung hindi mo alam ang mga ito, ay maaaring humantong sa malalaking tagapagpakain ng ulo. Ngunit huwag kumalat ng gulat! Sasabihin namin sa iyo!
Zone F
Lumilitaw ang Zone F sa ilalim ng periodic table, ngunit talagang "naka-embed" sa puwang na nakikita natin sa puti, iyon ay, sa pagitan ng una at pangalawang elemento ng huling dalawang hilera ng zone D.
Nakikita mo ito Samakatuwid, kung minsan, kapag kailangan nating isulat ang elektronikong pagsasaayos ng isang elemento sa zone F, halimbawa, Nd, maglalagay tayo ng isang elektron sa zone D ng kaukulang antas na tumutukoy sa sangkap na iyon sa zone D na bago pumasok zone F.
Ce -> [Xe] 6s25d14f1
Pangkat 6 at Pangkat 11
Ang mga metal ng pangkat 6 at pangkat 11 na paglipat ay mayroong 4 at 9 na mga electron sa kanilang huling mga shell, ayon sa pagkakabanggit. Samakatuwid, upang maging isang mas matatag na elemento, ang s orbital ay nasasabik at nawalan ng isang elektron, na dumadaan sa susunod na orbital, ang d. Sa ganitong paraan, ang s orbital ay maiiwan ng isang elektron; at d na may 5, kung ito ay isang elemento ng pangkat 6, o may 10, kung ito ay isang elemento ng pangkat 11.
Narito ang isang halimbawa:
Ag -> [Kr] 5s24d9
Tila, ito ang magiging electron config ng pilak (Ag). Gayunpaman, pagkawala ng isang electron mula sa s orbital, ganito ang hitsura:
Ag -> [Kr] 5s14d10
Gayunpaman, may mga pagbubukod sa patakarang ito, tulad ng Tungsten (pangkat 6), na naiwan sa 2 electron sa s orbital at 4 sa d orbital.
Ngunit huwag mag-alala! Ang pinaka-karaniwang mga (Cr, Cu, Ag at Au) ay sumusunod sa panuntunang ito.
Nakuha mo ba? Well Iyon lang ang kailangan mong malaman tungkol sa pagsasaayos ng electron. Pumunta tayo para sa mga numero ng kabuuan!
Paano makakuha ng mga numero ng kabuuan
Upang makuha ang mga bilang ng kabuuan, dapat nating malaman kung gaano karaming mga electron ang umaangkop sa bawat shell ng orbital, isinasaalang-alang na 2 electron ang umaangkop sa isang orbital.
- Layer s. Mayroon lamang itong isang orbital, kaya maaari itong humawak ng 2 electron.
- Layer p. Mayroon itong 3 orbitals, kaya't may puwang para sa 6 electron.
- Layer d. Mayroon itong 5 orbital, kaya maaari itong humawak ng 10 electron.
- Layer f. Mayroon itong 7 orbitals, iyon ay, maaari itong humawak ng 14 electron.
Ngayon na naiintindihan mo na mayroong 2 electron sa bawat orbital, dapat mong malaman ang panuntunan ni Hund. Sinasabi ng panuntunang ito na kapag pinupuno ang mga orbital ng parehong sublevel o shell, halimbawa, ang shell ng p, ang mga electron ay pinupuno ang orbital sa isang direksyon (positibo) at pagkatapos ay sa kabilang (negatibo). Nais mo bang makita ito sa isang halimbawa?
Kung meron tayong 2p4, iyon ay, ang 2p orbital na may 4 na mga electron, ay hindi punan tulad nito:
Punan ito ng ganito:
Nakukuha mo na ba? Mahusay, tingnan natin kung paano makalkula ang mga numero:
- Bilang ng dami n. Ang bilang na ito ay tumutugma sa bilang ng huling antas ng pagsasaayos ng electron. Halimbawa, kung ang pagsasaayos ng electron ay nagtatapos sa 4s2, ang punong numero ng punong dami ay magiging 4.
- Quantum number l. Ang bilang na ito ay nakasalalay sa huling layer na napunan.
- Layer s -> l = 0
- Layer p -> l = 1
- Layer d -> l = 2
- Layer f -> l = 3
- Quantum number m. Ang bilang m ay maaaring maging anumang halaga sa pagitan ng -l sa + l, kaya't ito ay depende sa sublevel kung saan ang pagkakaiba ng electron, iyon ay, kung ito ay s, p, d o f. Kung paano makalkula ang numerong ito ay medyo mas kumplikado, tingnan natin ito sa isang pares ng mga guhit:
- Layer s -> Tulad ng nakita natin, ang l ay nagkakahalaga ng 0, kaya't ang m ay maaari lamang maging 0.
- Layer p -> Ang l ay nagkakahalaga ng 1, kaya ang m ay maaaring maging -1, 0 o 1.
- Layer d -> Ang l ay 2, kaya't ang m ay maaaring -2, -1, 0, 1 at 2.
- Ang layer f -> l ay nagkakahalaga ng 3, kaya ang m ay maaaring -3, -2, -1, 0, 1, 2 at 3.
Alam mo na kung paano napunan ang mga orbital, kaya ang bilang na dami m ay magkakaroon ng halaga ng butas kung saan ang huling iginuhit na elektron. Naaalala mo ba ang halimbawang ito mula dati?:
Sa kasong ito, ang m ay magiging -1, dahil sa p shell (3 orbital), kung mayroong 4 na mga electron, ang huling punan ay magiging negatibo ng unang orbital.
- Quantum number s. Ang halagang bilang s ay maaari lamang maging nagkakahalaga ng ½ at -½. Kung ang huling iginuhit na elektron ay positibo, iyon ay, ang arrow ay pataas, ang s ay magiging ½. Sa kabilang banda, kung ang huling electron upang punan ang orbital ay negatibo, iyon ay, sa pamamagitan ng arrow na nakaturo pababa, ang s ay magiging -½.
Mga ehersisyo at halimbawa
Oo, alam na namin na ang lahat ng ito ay maraming impormasyon, ngunit mas mauunawaan mo ito sa ilang mga halimbawa. Dito na tayo!
Halimbawa 1
Selenium (Se) -> Numero ng atomic: 34
- Isusulat namin ang pagsasaayos ng electron. Nagsusulat kami ng pagsasaayos ng electron alinsunod sa diagram ng Moeller, isinasaalang-alang na ang mga s, p, d at f orbitals ay mayroong 2, 6, 10 at 14 na mga electron ayon sa pagkakabanggit. Sinusulat namin ang pagsasaayos sa pamamagitan ng pagdaragdag ng bilang ng mga electron, na nakasulat bilang isang exponent.
1s22s22p63s23p64s23d104p4
Dahil ang 4p orbital ay hindi napunan, dahil ang mga electron ay magdaragdag ng hanggang sa 36, hindi namin inilalagay ang 4p6ngunit 4p4.
- Inilabas namin ang mga numero ng kabuuan. Upang magawa ito, titingnan namin ang valence o pagkakaiba electron, iyon ay, ang huling elektron na napunan ang orbital. Sa kasong ito, titingnan namin ang 4p4.
- Pangunahing numero ng kabuuan. Ang huling antas ng enerhiya upang punan ay 4.
n = 4
- Pangalawang numero ng kabuuan. Ang huling enerhiya na sublevel upang punan ay ang p orbital.
l = 1
- Magnetic na bilang ng kabuuan. Kung gumuhit kami ng mga electron, ang huling punan ay ang unang orbital ng shell ng p.
m = -1
- Iikot ang bilang ng kabuuan. Ang huling elektron na sumakop sa p orbital ay mayroong pababang arrow.
s = -½
Halimbawa 2
Ginto (Au) -> [Xe] 6s14f145d10
- Pangunahing numero ng kabuuan -> n = 5
- Pangalawang numero ng kabuuan -> l = 2
- Magnetic quantum number -> m = 2
- Iikot ang bilang ng kabuuan -> s = -½
At yun lang! Ngayon ay nasa iyo na, maaari mo bang gawin ang pagsasaayos ng electron at makuha ang mga bilang ng kabuuan ng mga sumusunod na elemento?:
Cr(24), Rb(37), Br(35), Lu(71), Au(79)
