Kommentit
- Mainitaanko oppikirjassa Aufbau ' -sääntö?
- Cesium on kuudennella jaksolla. Kuinka monta kuorta siinä on?
- @Peter Tiedätkö s-, p-, d- ja f-orbitaaleista ja lohkoista. Koska jos teet niin, se on helpompi selittää.
- @Habib " Aufbau " ei ole henkilö. Se on termi, joka on johdettu saksankielisestä sanasta rakentaa. Joten se on Aufbaun sääntö eikä Aufbaun sääntö '.
Vastaa
Yritän pitää sen yksinkertaisena. Todelliset yksityiskohdat miksi näin on, liittyy kvanttifysiikkaan.
Jokaisella kuorella on useita " subshells ". Jokaisella " alikuorella " on puolestaan tietty määrä " kiertoradat ". Kullakin kiertoradalla voi olla kaksi elektronia. Nyrkkisäännöt (en taas selitä miksi, koska se todennäköisesti on tapa ymmärryksestäsi)
-
$ \ mathrm {n ^ {th}} $ -kuoressa on n alikuorta, merkitty alkaen $ 0 $ – $ \ mathrm n-1 $ . Esim. $ 2 $ toisessa kuoressa on kaksi alikuorta: $ 0 $ ja $ 1 $ . viittaus, me kutsumme näitä osajoukkoja usein kirjaimilla, $ 0 $ on $ \ mathrm s $ , $ 1 $ on p, $ 2 $ on d ja $ 3 $ on f. Jaksollinen taulukko voidaan jakaa neljään lohkoon sen mukaan, missä näistä alikuorista atomin löyhimmin sitoutunut (valenssi) elektroni on. (S-lohko, p-lohko jne.)
-
$ \ mathrm {k ^ {th}} $ -sovelluksessa voi olla $ 2 \ mathrm k + 1 $ " kiertoradat ". Kiertoradalle mahtuu enintään kaksi elektronia. Joten $ 0 $ th-alakerrassa voi olla $ 1 $ kiertorata ja siten kaksi elektronia. $ 1 $ st alakerrassa (p) voi olla $ 3 $ orbitaalia tai $ 6 $ elektronia. Siksi meillä on $ 2 \ mathrm n ^ 2 $ -sääntö. $ \ mathrm n $ -kuoressa on yhtä monta kiertorataa kuin ensimmäisen mathrm n parittoman luvun summa: $ \ mathrm n ^ 2 $ ja kaksi elektronia kussakin ( $ 2 \ mathrm n ^ 2 $ ).
-
Tärkeä ajatus fysikaalisessa kemiassa on Aufbau-periaate. Orbitaalit täytetään niiden (orbitaalien) energioiden kasvavan järjestyksen mukaan. Mitkä ovat orbitaalien ”energiat”? Se on melko yksinkertainen muutamalle ensimmäiselle alikuorelle:
$ 1 \ mathrm s, 2 \ mathrm s, 2 \ mathrm p , 3 \ mathrm s, 3 \ mathrm p $ (järjestys)
Vetyatomissa nämä kiertoradat ovat suoraviivaisia: kaikilla saman kuoren alikuorilla on identtiset energiat ( $ 1 \ mathrm s, 2 \ mathrm s = 2 \ mathrm p, 3 \ mathrm s = 3 \ mathrm p = 3 \ mathrm d, $ jne.). Muissa atomeissa kuitenkin kaikki sotkeutuu. Tässä on järjestys, joka sinun on muistettava:
$ 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, […] $ (tämä toimii useimmille elementeille, mutta on joitain poikkeuksia, jotka sinun on myös muistettava)
Joten elektronit eivät todellakaan täytä koko $ 2 \ mathrm n ^ 2 $ kuoressa ennen kuin menevät ne xt. Esimerkiksi raudassa meillä on kokoonpano $ 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 $ .Huomaa, että kuoressa $ 1 $ on $ 2 $ elektronia; kuori $ 2 ^ {\ mathrm {nd}} $ , $ 8 (2 \ mathrm s + 2 \ mathrm p $ ); kuori $ 3 ^ {\ mathrm {rd}} $ , 14 dollaria (3 \ mathrm s + 3 \ mathrm p + 3 \ mathrm d) $ ; $ 4 ^ {\ mathrm {th}} $ -kuori, $ 2 $ . Oppikirjasi saattaa kutsua tätä määritystä (2, 8, 14, 2) $.
Cesiumissa on 55 elektronia, ne täyttyvät näin: $ 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 $ .
Miksi älä lisää elektronien lukumäärää kussakin kuoressa ja katso jos se vastaa oppikirjasi sanoja.
PS Oktetisääntö ei todellakaan sano korkeinta kuoressa tulisi olla kahdeksan elektronia. Siinä sanotaan, että atomi saavuttaa vakauden hankkimalla elektronisen konfiguraation lähimmästä jalokaasusta. Jalokaasuilla on yleinen kokoonpano $ \ mathrm s ^ 2 \ mathrm p ^ 6 $ ( $ 8 $ elektronia ?), mutta kuten edellä on osoitettu, nämä $ 8 $ elektronit eivät välttämättä ole korkeimmassa kuoressa. Esimerkiksi raudassa kaksi valenssielektronia on neljännessä kuoressa ja muut kuusi kolmannessa kuoressa.