Komentáře
- Uvádí vaše učebnice Aufbau ' s pravidlem?
- Cesium je v šestém období. Kolik granátů má?
- @Peter Víte o orbitálech a blocích s, p, da af Protože pokud to uděláte, bude snazší to vysvětlit.
- @Habib " Aufbau " není osoba. Je to termín odvozený z německého slova pro budování. Je to tedy spíše pravidlo Aufbau než pravidlo Aufbau '.
Odpovědět
Pokusím se to zjednodušit. Skutečné podrobnosti, proč je to tak, souvisí s kvantovou fyzikou.
Každé prostředí má několik " subshells ". Každá " subshell " obsahuje určitý počet " orbitaly ". Každá oběžná dráha pojme až dva elektrony. Pravidla palce (opět nevysvětluji proč, protože je to pravděpodobně tak) z vašeho porozumění)
-
Shell $ \ mathrm {n ^ {th}} $ má n podsloupků, označených od $ 0 $ do $ \ mathrm n-1 $ . Například $ 2 $ nd shell má dva subshelly, $ 0 $ a $ 1 $ . odkaz, tyto podškrty často nazýváme písmeny, $ 0 $ je $ \ mathrm s $ , $ 1 $ je p, $ 2 $ je d a $ 3 $ je f. Periodická tabulka může být rozdělena do čtyř bloků v závislosti na tom, ve které z těchto subshelů je nejvíce volně vázaný (valenční) elektron v atomu. (S-blok, p-blok atd.)
-
V $ \ mathrm {k ^ {th}} $ subshell se vejde $ 2 \ mathrm k + 1 $ " orbitaly ". Oběžná dráha pojme až dva elektrony. Takže $ 0 $ th (s) subshell může obsahovat $ 1 $ orbitál, a tedy dva elektrony. $ 1 $ st subshell (p) může obsahovat $ 3 $ orbitaly, nebo $ 6 $ elektrony. Proto máme pravidlo $ 2 \ mathrm n ^ 2 $ . Ve skořápce $ \ mathrm n $ je tolik orbitalů jako součet prvních lichých čísel mathrm n: $ \ mathrm n ^ 2 $ a dva elektrony v každém ( $ 2 \ mathrm n ^ 2 $ ).
-
Důležitou myšlenkou ve fyzikální chemii je Aufbauův princip. Orbitaly jsou vyplňovány podle rostoucího pořadí jejich (orbitálních „) energií. Co jsou to orbitální“ energie? Pro prvních několik subshellů je to celkem jednoduché:
$ 1 \ mathrm s, 2 \ mathrm s, 2 \ mathrm p , 3 \ mathrm s, 3 \ mathrm p $ (pořadí)
V atomu vodíku jsou tyto orbitaly přímočaré: všechny dílčí skořápky ve stejné skořápce mají identické energie ( $ 1 \ mathrm s, 2 \ mathrm s = 2 \ mathrm p, 3 \ mathrm s = 3 \ mathrm p = 3 \ mathrm d, $ atd.. V ostatních atomech však všechno zamotá se. Zde je objednávka, něco, co si budete muset zapamatovat:
$ 1 \ mathrm s, 2 \ mathrm s, 2 \ mathrm p, 3 \ mathrm s, 3 \ mathrm p, 4 \ mathrm s, 3 \ mathrm d, 4 \ mathrm p, 5 \ mathrm s, 4 \ mathrm d, 5 \ mathrm p, 6 \ mathrm s, 4 \ mathrm f, 5 \ mathrm d, 6 \ mathrm p, 7 \ mathrm s, […] $ (to udělá u většiny prvků, ale existují určité výjimky, které si budete muset také zapamatovat)
Takže elektrony ve skutečnosti nevyplní celý $ 2 \ mathrm n ^ 2 $ ve skořápce, než půjdou na xt. Např. V železě máme konfiguraci $ 1 \ mathrm s ^ 2 2 \ mathrm s ^ 2 2 \ mathrm p ^ 6 3 \ mathrm s ^ 2 3 \ mathrm p ^ 6 4 \ mathrm s ^ 2 3 \ mathrm d ^ 6 $ .Všimněte si, že $ 1 $ shell má $ 2 $ elektrony; shell $ 2 ^ {\ mathrm {nd}} $ , $ 8 (2 \ mathrm s + 2 \ mathrm p $ ); shell $ 3 ^ {\ mathrm {rd}} $ , $ 14 (3 \ mathrm s + 3 \ mathrm p + 3 \ mathrm d) $ ; prostředí $ 4 ^ {\ mathrm {th}} $ , $ 2 $ . Vaše učebnice může tuto konfiguraci nazvat (2, 8, 14, 2) $.
Cesium má 55 elektronů, zaplňují se takto: $ 1 \ mathrm s ^ 2 2 \ mathrm s ^ 2 2 \ mathrm p ^ 6 3 \ mathrm s ^ 2 3 \ mathrm p ^ 6 4 \ mathrm s ^ 2 3 \ mathrm d ^ {10} 4 \ mathrm p ^ 6 5 \ mathrm s ^ 2 4 \ mathrm d ^ {10} 5 \ mathrm p ^ 6 6 \ mathrm s ^ 1 $ .
Proč nepřidávat počet elektronů v každé skořápce a vidět pokud odpovídá tomu, co říká vaše učebnice.
PS Pravidlo oktetu ve skutečnosti neříká nejvyšší skořápka by měla mít osm elektronů. Říká, že atom dosahuje stability získáním elektronické konfigurace nejbližšího vzácného plynu. Vzácné plyny mají obecnou konfiguraci $ \ mathrm s ^ 2 \ mathrm p ^ 6 $ ( $ 8 $ elektrony ?), ale jak je uvedeno výše, tyto $ 8 $ elektrony nemusí být v nejvyšším prostředí. Například v železě jsou dva z valenčních elektronů ve čtvrtém plášti a dalších šest ve třetím plášti.