Reeglid, mida diagonaalid pakuvad, mida see sisaldab, näited

The diagonaalreegel on ehituspõhimõte, mis võimaldab kirjeldada aatomi või iooni elektroonilist konfiguratsiooni vastavalt iga orbiidi või energia taseme energiale. Selles mõttes on iga aatomi elektrooniline jaotus unikaalne ja selle annab kvantarvud.

Need numbrid määratlevad ruumi, kus elektronid kõige tõenäolisemalt asuvad (nimetatakse aatomi orbitaalideks), ja lisaks kirjeldavad neid. Iga kvantarv on seotud aatomite orbitaalide omadustega, mis aitab mõista aatomi süsteemide omadusi nende elektronide paigutamise kaudu aatomi ja nende energiate hulka..

Samamoodi põhineb diagonaalreegel (tuntud ka kui Madelungi reegel) muudel põhimõtetel, mis järgivad elektronide olemust, et kirjeldada õigesti nende käitumist keemilistes liikides..

Indeks

• 1 Milleks seda kasutatakse??
  • 1.1 Keemiliste liikide elektroonilised konfiguratsioonid
• 2 Mis see koosneb??
• 3 Näited
• 4 Erandid
• 5 Viited

Mis see on??

See protseduur põhineb Aufbau põhimõttel, mis sätestab, et protoonide integreerimisel tuuma (ükshaaval), kui keemilised elemendid on moodustatud, lisatakse elektronid võrdselt aatomi orbitaalidele..

See tähendab, et kui aatom või ioon on oma põhitingimustes, siis võtavad elektronid aatomnurkade vabad ruumid vastavalt nende energiatasemele.

Orbitaalide hõivamisel paigutatakse elektronid kõigepealt madalama energiatarbega ja vabadesse tasanditesse, et seejärel asuda kõrgema energiaga.

Keemiliste liikide elektroonilised konfiguratsioonid

Samamoodi kasutatakse seda reeglit elementaarsete keemiliste liikide elektrooniliste konfiguratsioonide üsna täpseks mõistmiseks; see tähendab keemilisi elemente, kui need on nende põhiolukorras.

Niisiis, mõistes aatomites olevate elektronide konfiguratsioone, saab aru keemiliste elementide omadustest.

Nende teadmiste omandamine on nimetatud omaduste mahaarvamiseks või ennustamiseks oluline. Samuti aitab selle protseduuri abil saadud teave selgitada, miks perioodiline tabel nõustub nii hästi elementide uurimistega..

Mis see koosneb??

Kuigi see reegel kehtib ainult nende aatomite suhtes, mis on nende põhitingimustes, toimib see perioodilise tabeli elementide jaoks üsna hästi.

Kuulub Pauli tõrjutuse põhimõte, mis sätestab, et kaks samasse aatomisse kuuluvat elektroni ei suuda omada nelja võrdset kvantarvu. Need neli kvantarvu kirjeldavad iga aatomis olevaid elektrone.

Seega määrab peamine kvantarv (n) energia (või kihi) taseme, milles uuritud elektron paikneb ja asimuutne kvantarv (ℓ) on seotud nurkhulga ja täpsustab orbiidi kuju..

Samamoodi magnetiline kvantarv (m_ℓ) väljendab selle orbitaali orientatsiooni ruumis ja spin-i kvantarvu (m_s) kirjeldab elektroni pöörlemissuunda oma telje ümber.

Lisaks väljendab Hundi reegel seda, et alamtasandil suuremat stabiilsust omav elektrooniline konfiguratsioon peetakse paralleelsetes positsioonides rohkem keerutusi..

Nende põhimõtete järgimine määras kindlaks, et elektronide jaotus vastab alltoodud diagrammile:

Selles pildis on n väärtused 1, 2, 3, 4 ... vastavalt energia tasemele; ja väärtusi ℓ on esindatud 0, 1, 2, 3 ..., mis on vastavalt s, p, d ja f ekvivalentsed. Niisiis, elektronide staatus orbitaalides sõltub nendest kvantarvudest.

Näited

Võttes arvesse selle protseduuri kirjeldust, on selle rakendamiseks esitatud mõned näited.

Esiteks peab kaaliumi (K) elektroonilise levitamise saamiseks olema teada selle aatomi number, mis on 19; see tähendab, et kaaliumi aatomil on 19 prootonit ja 19 elektroni. Diagrammi kohaselt on selle konfiguratsioon 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

Polüelektrooniliste aatomite konfiguratsioone (mille struktuuris on rohkem kui üks elektron) väljendatakse ka väärisgaasi konfiguratsioonina enne aatomit ja sellele järgnevaid elektrone..

Näiteks kaaliumi puhul väljendatakse seda ka kui [Ar] 4s¹, sest perioodilises tabelis on kaaliumist pärinev väärisgaas argoon.

Teine näide, kuid antud juhul on siirdemetall, elavhõbeda (Hg), millel on 80 elektroni ja 80 prootoni oma tuumas (Z = 80). Vastavalt ehitusskeemile on selle täielik elektrooniline konfiguratsioon:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Nagu kaaliumi puhul, võib elavhõbeda konfiguratsiooni väljendada kui [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², sest perioodilises tabelis seda eelne väärisgaas on ksenoon.

Erandid

Diagonaalide reegel on mõeldud kasutamiseks ainult aatomites, mis on põhiolukorras ja mille elektrilaeng on null; see tähendab, et see sobib väga hästi perioodilise tabeli elementidega.

Siiski on mõningaid erandeid, mille vahel on olulised kõrvalekalded eeldatava elektroonilise levitamise ja katsetulemuste vahel..

See reegel põhineb reeglile n + ℓ alluvatel alammääradel paiknevate elektronide jaotusel, mis tähendab, et orbitaalid, millel on väike n + itude suurus, täidetakse enne neid parameetreid, mis avaldavad parameetri suuremat suurust.

Erandina on esitatud pallaadiumi, kroomi ja vase elemendid, millest prognoositakse elektroonilisi konfiguratsioone, mis ei nõustu täheldatud.

Selle reegli kohaselt peab palladiumil olema elektrooniline jaotus [Kr] 5s²4d⁸, kuid katsed andsid võrdse väärtusega [Kr] 4d¹⁰, mis näitab, et selle aatomi kõige stabiilsem konfiguratsioon tekib, kui alamkiht 4d on täis; see tähendab, et sellel juhul on energia väiksem.

Samuti peaks kroomiaatomil olema järgmine elektrooniline jaotus: [Ar] 4s²3d⁴. Eksperimentaalselt saadi see, et see aatom omandab konfiguratsiooni [Ar] 4s¹3d⁵, mis tähendab, et madalam energia olek (stabiilsem) tekib siis, kui mõlemad alamkihid on osaliselt täis.

Viited

1. Wikipedia. (s.f.). Aufbau põhimõte. Välja otsitud aadressilt en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Keemia, üheksas väljaanne. Mehhiko: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (s.f.). Madelungi reeglite definitsioon. Välja otsitud arvutustest
4. LibreTexts. (s.f.). Aufbau põhimõte. Välja otsitud kem.libretexts.org
5. Reger, D. L., Goode, S. R. ja Ball, D. W. (2009). Keemia: põhimõtted ja praktika. Välja otsitud aadressilt books.google.co.ve