SparkNotes SAT Chimie Electron Configurations
Maintenant, nous allons discuter de la façon de déterminer la configuration électronique pour un atome-à-dire comment les électrons sont disposés dans un atome. La règle première et la plus importante à retenir lorsque vous essayez de déterminer comment les électrons seront disposés dans l'atome est la règle de Hund. selon lequel est celle qui permet le nombre maximal d'électrons non appariés l'arrangement le plus stable d'électrons. Cet arrangement réduit répulsions électron-électron. Voici une analogie. Dans les grandes familles avec plusieurs enfants, il est un luxe pour chaque enfant d'avoir sa propre chambre. Il y a beaucoup moins fussing et si la lutte contre les frères et sœurs ne sont pas obligés de partager des logements: l'ensemble du ménage éprouve une faible intensité, moins éreintante état d'énergie. De même, les électrons vont dans orbitals disponibles séparément avant de commencer à jumeler. Tous les électrons seul occupant d'orbitales ont des tours parallèles, sont désignés par une flèche pointant vers le haut, et un certain nombre quantique de spin magnétique de +1/2.
Comme nous l'avons mentionné plus haut, chaque niveau d'énergie principale, n. a n sous-niveaux. Cela signifie que le premier a un sous-niveau, le second a deux, le troisième a trois, etc. Les sous-niveaux sont nommés s. p. ré. et f.
Niveau d'énergie nombre quantique principal, n
Nombre de sous-niveaux
Les noms des sous-niveaux
Nombre de orbitals
Nombre maximum d'électrons
nombre quantique, l
Nous pouvons utiliser le tableau périodique pour rendre cette tâche plus facile.
Indication il n'y a que deux éléments de la première période (la première ligne du tableau périodique); leurs électrons sont dans le premier niveau d'énergie principale: n = 1. La deuxième période (ligne) contient un total de huit éléments, qui ont tous deux sous-niveaux: s et p; s contiennent deux sous-niveaux des électrons lorsqu'il est plein, tandis que p sous-niveaux contiennent six électrons lorsqu'elle est pleine (car p sous-niveaux contiennent chacun trois orbitales).
La troisième période ressemble beaucoup à la deuxième raison de l'interférence électron-électron. Il faut moins d'énergie pour un électron à être placé dans 4 s que dans 3d. si 4s avant remplissages 3d. Notez que le milieu de la table périodique contient un carré de 10 colonnes: ce sont les éléments dans lesquels les orbitales d sont remplies (ces éléments sont appelés les métaux de transition). Maintenant, regardez les deux rangées de 14 éléments au bas du tableau. Dans ces éléments de terres rares, les orbitales f sont remplis.
Une dernière remarque sur les configurations d'électrons. Vous pouvez utiliser le tableau périodique pour déterminer rapidement la configuration électronique de valence de chaque élément. Les électrons de valence sont les électrons les plus externes d'un atome-ceux qui sont impliqués dans la liaison. Le jour du test, dès que vous obtenez votre table périodique (qui vient dans le livret de test), étiqueter les lignes comme indiqué dans l'art ci-dessus. Le nombre en haut de chacune des lignes (par exemple 1A, 2A, etc.) vous dira combien de électrons de valence chaque élément de cette ligne particulière a, qui sera très utile pour déterminer les structures de points de Lewis. Plus sur le sujet plus tard.
L'utilisation du tableau périodique, déterminer la configuration électronique pour le soufre.
Tout d'abord localiser le soufre dans le tableau périodique; il est dans la troisième période, dans le bloc de p d'éléments. Compter de gauche à droite dans le bloc p, et vous déterminez que les électrons de valence de soufre ont une configuration de fin de 3p 4. ce qui signifie tout jusqu'à ce niveau inférieur est aussi plein, de sorte que sa configuration électronique est 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4. Vous pouvez vérifier votre réponse à l'atome de soufre neutre a 16 protons et 16 électrons. Additionnez le nombre d'électrons dans votre réponse: 2 + 2 + 6 + 2 + 4 = 16.
Une autre façon d'exprimer cela et d'autres configurations d'électrons est d'utiliser le symbole pour le gaz noble précédant l'élément en question, qui prend sa configuration d'électrons, et d'ajouter sur les orbitales supplémentaires. Ainsi, le soufre, notre exemple ci-dessus, peut être écrit [Ne] 3s 2 3p 4.
notation orbitale est fondamentalement juste une autre façon d'exprimer la configuration électronique d'un atome. Il est très utile pour déterminer des nombres quantiques ainsi que l'appariement des électrons. La notation orbitale pour le soufre serait représenté comme suit:
Notez que les électrons 5, 6 et 7 sont allés dans leurs propres électrons avant 8 orbitals, 9 et 10 sont entrés, ce qui oblige appariements dans le sous-niveau 2 p; la même chose se passe dans le niveau 3p.
Maintenant, nous pouvons déterminer l'ensemble des nombres quantiques. Tout d'abord, n = 3, puisque l'électron de valence (la plus externe d'électrons) est un électron 3p. Ensuite, nous savons que p ont une valeur sous-niveaux l 1. Nous savons que ml peut avoir une valeur comprise entre l et -l. et pour obtenir le nombre quantique ml, nous revenons à la notation orbitale pour l'électron de valence et de se concentrer sur le seul 3p sous-niveau. Il ressemble à ceci:
numéro simplement les blancs avec un zéro affecté au centre en blanc, avec des chiffres négatifs à gauche et positive à droite du zéro. Le dernier électron était le numéro 16 et « atterri » dans la première découpe comme une flèche vers le bas, ce qui signifie que ses ml = -1 et ms = -1/2, étant donné que l'électron est le deuxième à être placé dans l'orbite et donc doit avoir un spin négatif.
Ainsi, lors de la détermination ml. juste faire une ligne numérique sous le niveau inférieur, avec zéro au milieu, les nombres négatifs à gauche, et les nombres positifs à droite. Faites autant de blancs comme il y a pour un sous-niveau orbitals donné. Pour l'attribution de ms. le premier électron placé dans une orbite (la flèche) obtient le +1/2 et le second (flèche vers le bas) obtient le -1/2.
Tout d'abord, pensez à la configuration électronique: n = 5 et l = 1, il doit donc être un électron 5p. Le ms nombre quantique correspond à cette image de notation orbitale:
Assurez-vous de numéroter les blancs et se rendre compte que le -1/2 signifie qu'il est un électron d'appariement! L'élément a une configuration de 5p 4; il doit donc être tellure.
Remplissez le tableau suivant: