DIAGRAM NG MOELLER: KUNG ANO ANG BINUBUO NITO AT MALULUTAS ANG MGA EHERSISYO - CHEMISTRY - 2025

Ang diagram ng Moeller o paraan ng pag-ulan ay isang graphic at mnemonic na pamamaraan upang malaman ang panuntunan ng Madelung; iyon ay, kung paano isulat ang pagsasaayos ng elektron ng isang elemento. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagguhit ng mga diagonal sa pamamagitan ng mga haligi ng mga orbit, at pagsunod sa direksyon ng arrow, ang naaangkop na pagkakasunud-sunod ng parehong para sa isang atom ay itinatag.

Sa ilang mga bahagi ng mundo ang diagram ng Moeller ay kilala rin bilang paraan ng pag-ulan. Sa pamamagitan nito, ang isang pagkakasunud-sunod ay tinukoy sa pagpuno ng mga orbit, na tinukoy din ng tatlong numero ng dami, n at l.

Pinagmulan: Gabriel Bolívar

Ang isang simpleng diagram ng Moeller ay ipinapakita sa imahe sa itaas. Ang bawat haligi ay tumutugma sa iba't ibang mga orbit: s, p, d at f, kasama ang kani-kanilang antas ng enerhiya. Ang unang arrow ay nagpapahiwatig na ang pagpuno ng anumang atom ay dapat magsimula sa orbital ng 1s.

Kaya, ang susunod na arrow ay dapat magsimula mula sa orbital ng 2s, at pagkatapos ay mula sa 2p hanggang sa orbital ng 3s. Sa pamamaraang ito, na parang isang pag-ulan, ang mga orbit at ang bilang ng mga elektron na kanilang pinamumunuan (4 l +2) ay nabanggit.

Ang diagram ng Moeller ay kumakatawan sa isang pagpapakilala para sa mga nag-aaral ng mga pagsasaayos ng elektron.

Ano ang diagram ng Moeller?

Panuntunan ni Madelung

Dahil ang diagram ng Moeller ay binubuo ng isang graphical na representasyon ng panuntunan ni Madelung, kinakailangang malaman kung paano gumagana ang huli. Ang pagpuno ng mga orbit ay dapat sumunod sa sumusunod na dalawang patakaran:

-Ang mga orbit na may pinakamababang halaga ng n + l ay napunan muna, kung saan n ang pangunahing bilang ng dami, at ang l ang orbital angular momentum. Halimbawa, ang 3d orbital ay tumutugma sa n = 3 at l = 2, samakatuwid, n + l = 3 + 2 = 5; Samantala, ang orbital ng 4s ay tumutugma sa n = 4 at l = 0, at n + l = 4 + 0 = 4. Mula sa itaas ay itinatag na ang mga elektron ay punan muna ang orbital ng 4s kaysa sa 3d.

-Kung ang dalawang orbit ay may parehong halaga ng n + l, ang mga elektron ay sakupin ang isa na may pinakamababang halaga ng n una. Halimbawa, ang 3d orbital ay may halaga ng n + l = 5, tulad din ng 4p orbital (4 + 1 = 5); ngunit dahil ang 3d ay may pinakamaliit na halaga ng n, mapupuno muna ito kaysa sa 4p.

Mula sa dalawang nakaraang mga obserbasyon ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ng pagpuno ng mga orbit ay maaaring maabot: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Ang pagsunod sa parehong mga hakbang para sa iba't ibang mga halaga ng n + l para sa bawat orbital, ang mga elektronikong pagsasaayos ng iba pang mga atomo ay nakuha; na kung saan naman ay maaari ring matukoy ng diagram ng Moeller nang graph.

Mga hakbang na dapat sundin

Ang patakaran ni Madelung ay nagtatatag ng formula n + l, kung saan ang pagsasaayos ng elektron ay maaaring "armado". Gayunpaman, tulad ng nakasaad, ang diagram ng Moeller ay graphically na kumakatawan sa ito; kaya sundin lamang ang mga haligi nito at iguhit ang mga dayagonal na hakbang-hakbang.

Paano mo sisimulan ang elektronikong pagsasaayos ng isang atom? Upang gawin ito, dapat mo munang malaman ang atomic number Z nito, na sa pamamagitan ng kahulugan para sa isang neutral na atom ay katumbas ng bilang ng mga electron.

Sa gayon, sa Z nakukuha namin ang bilang ng mga electron, at sa isip nito nagsisimula kaming gumuhit ng mga diagonal sa pamamagitan ng diagram ng Moeller.

Ang mga orbital ng s ay maaaring mapaunlakan ang dalawang elektron (ilapat ang pormula 4 l +2), ang p anim na mga electron, ang d sampu, at ang ika-labing apat. Huminto ito sa orbital kung saan ang huling elektron na ibinigay ni Z ay nasakop.

Para sa karagdagang paglilinaw, sa ibaba ay isang serye ng mga nalulutas na ehersisyo.

Malutas na ehersisyo

Beryllium

Gamit ang pana-panahong talahanayan, ang elemento beryllium ay matatagpuan sa isang Z = 4; iyon ay, ang apat na mga electron na ito ay dapat na mapunan ng mga orbit.

Simula noon gamit ang unang arrow sa diagram ng Moeller, ang orbital na 1s ay sumakop sa dalawang elektron: 1s ² ; kasunod ng 2s orbital, na may dalawang karagdagang mga electron upang magdagdag ng 4 sa kabuuan: 2s ² .

Samakatuwid, ang pagsasaayos ng elektron ng beryllium, na ipinahayag bilang 1s ² 2s ² . Tandaan na ang pagbubuod ng mga superskripsyon ay katumbas ng bilang ng kabuuang mga elektron.

Pagtugma

Ang sangkap na posporus ay may Z = 15, at samakatuwid ay may 15 elektron sa kabuuan na dapat sakupin ang mga orbit. Upang sumulong, magsisimula ka kaagad sa pagsasaayos ng 1s ² 2s ² , na naglalaman ng 4 na mga electron. Pagkatapos 9 na higit pang mga electron ang mawawala.

Matapos ang orbital ng 2s, ang susunod na arrow ay "pumapasok" sa orbital 2p, sa wakas ay landing sa 3s orbital. Bilang ang mga orbit na 2p ay maaaring sakupin ang 6 na mga electron, at ang 3s 2 elektron, mayroon kami: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² .

Mayroon pa ring 3 higit pang mga electron na nawawala, na sumasakop sa sumusunod na 3p orbital ayon sa diagram ng Moeller: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³ , pagsasaayos ng elektron ng pospor.

Zirconium

Ang elementong zirconium ay may Z = 40. Ang pag-ikli ng landas sa pagsasaayos ng 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ , na may 18 elektron (na ng marangal na argonya ng gas), pagkatapos ay 22 pang mga electron ang mawawala. Matapos ang 3p orbital, ang susunod upang punan ayon sa diagram ng Moeller ay ang mga orbital ng 4s, 3d, 4p at 5s.

Ganap na punan ang mga ito, iyon ay, 4s ² , 3d ¹⁰ , 4p ⁶ at 5s ² , isang kabuuang 20 elektron ang idinagdag. Ang 2 natitirang mga electron ay samakatuwid ay nakalagay sa mga sumusunod na orbital: ang 4d. Sa gayon, ang pagsasaayos ng elektron ng zirconium ay: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² .

Iridium

Ang Iridium ay may Z = 77, kaya mayroon itong 37 karagdagang mga electron kumpara sa zirconium. Simula sa, iyon ay, 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ , dapat tayong magdagdag ng 29 electron na may mga sumusunod na orbit ng diagram ng Moeller.

Ang pagguhit ng mga bagong diagonals, ang mga bagong orbitals ay: 5p, 6s, 4f at 5d. Ang pagpuno ng unang tatlong orbit ay ganap na mayroon kami: 5p ⁶ , 6s ² at 4f ¹⁴ , upang magbigay ng isang kabuuang 22 elektron.

Kaya mayroong 7 elektron na nawawala, na nasa ordital ng 5d: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁷ .

Ang nasa itaas ay ang pagsasaayos ng elektron ng iridium,. Tandaan na ang mga orbit ng 6s ² at 5d ⁷ ay naka-highlight nang matapang upang ipahiwatig na maayos silang tumutugma sa valence shell ng metal na ito.

Pagbubukod sa diagram ng Moeller at panuntunan ni Madelung

Maraming mga elemento sa pana-panahong talahanayan na hindi sumusunod sa kung ano ang ipinaliwanag. Ang kanilang mga pagsasaayos ng elektron ay naiiba sa eksperimento mula sa mga hinulaang para sa dami.

Kabilang sa mga elemento na nagpapakita ng mga pagkakaiba-iba na ito ay: kromium (Z = 24), tanso (Z = 29), pilak (Z = 47), rhodium (Z = 45), cerium (Z = 58), niobium (Z = 41) at marami pang iba.

Ang mga pagbubukod ay napakadalas sa pagpuno ng mga or at orbinal ng d at f. Halimbawa, ang kromium ay dapat magkaroon ng setting ng valence ng 4s ² 3d ⁴ ayon sa diagram ng Moeller at panuntunan ni Madelung, ngunit ito ay talagang 4s ¹ 3d ⁵ .

Gayundin, at sa wakas, ang pagsasaayos ng valence ng pilak ay dapat na 5s ² 4d ⁹ ; ngunit ito ay talagang 5s ¹ 4d ¹⁰ .

Mga Sanggunian

1. Gavira J. Vallejo M. (Agosto 6, 2013). Ang mga pagbubukod sa panuntunan ni Madelung at diagram ng Moeller sa electronic na pagsasaayos ng mga elemento ng kemikal. Nabawi mula sa: triplenlace.com
2. Ang superclass ko. (sf) Ano ang pagsasaayos ng elektron? Nabawi mula sa: misuperclase.com
3. Wikipedia. (2018). Diagram ng Moeller. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
4. Dummies. (2018). Paano kumatawan ang mga electron sa diagram ng antas ng enerhiya. Nabawi mula sa: dummies.com
5. Nave R. (2016). Order ng Pagpuno ng mga Electron States. Nabawi mula sa: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu