PAGKAKAIBA NG ELEKTRON: MGA NUMERO NG DAMI AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang pagkakaiba o pagkakaiba-iba ng elektron ay ang huling elektron na inilagay sa pagkakasunud-sunod ng pagsasaayos ng elektron ng isang atom. Ano ang pangalan nito? Upang masagot ang tanong na ito, ang pangunahing istraktura ng isang atom ay kinakailangan: ang nucleus, ang vacuum at ang mga electron.

Ang nucleus ay isang siksik at compact na pinagsama-samang mga positibong partikulo na tinatawag na mga proton, at ng mga neutral na partikulo na tinatawag na neutron. Tinukoy ng mga proton ang atomic number Z at, kasama ang mga neutron, ay bumubuo sa mass atomic. Gayunpaman, ang isang atom ay hindi maaaring magdala lamang ng mga positibong singil; samakatuwid ang mga electron orbit sa paligid ng nucleus upang ma-neutralize ito.

Kaya, para sa bawat proton na sumali sa nucleus, isang bagong elektron ang sumali sa mga orbit nito upang pigilan ang pagtaas ng positibong singil. Sa ganitong paraan, ang bagong idinagdag na elektron, ang electron ng kaugalian, ay malapit na nauugnay sa atomic number Z.

Ang kaugalian electron ay nasa panlabas na electronic shell: ang valence shell. Samakatuwid, ang higit na malayo ikaw ay mula sa nucleus, mas malaki ang enerhiya na nauugnay dito. Ito ang enerhiya na may pananagutan sa kanilang pakikilahok, pati na rin sa natitirang bahagi ng mga elektron ng valence, sa mga katangian ng kemikal na reaksyon ng mga elemento.

Mga numero ng dami

Tulad ng natitirang bahagi ng mga electron, ang kaugalian electron ay maaaring makilala sa pamamagitan ng apat na numero ng dami nito. Ngunit ano ang mga numero ng dami? Ang mga ito ay "n", "l", "m" at "s".

Ang dami ng "n" ay nagpapahiwatig ng laki ng atom at mga antas ng enerhiya (K, L, M, N, O, P, Q). «L» ay ang pangalawang o azimuthal numero ng dami, na nagpapahiwatig ng hugis ng mga orbit na atom, at tumatanggap ng mga halaga ng 0, 1, 2 at 3 para sa mga orbitals «s», «p», «d» at «f» , ayon sa pagkakabanggit.

Ang "M" ay ang magnetic dami ng dami at nagpapahiwatig ng spatial orientation ng mga orbital sa ilalim ng isang magnetic field. Kaya, 0 para sa orbital «s»; -1, 0, +1, para sa orbital na "p"; -2, -1, 0, +1, +2, para sa orbital na "d"; at -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, para sa orbital na "f". Sa wakas, ang numero ng iikot na dami ng numero (+1/2 para sa ↑, at -1/2 para sa ↓).

Samakatuwid, ang isang kaugalian na elektron ay nauugnay ang nakaraang mga numero ng dami ("n", "l", "m", "s"). Dahil ito ay kontra sa bagong positibong singil na nabuo ng labis na proton, nagbibigay din ito ng numero ng atomic na elemento ng Z.

Paano malalaman ang kaugalian electron?

Ang imahe sa itaas ay kumakatawan sa mga pagsasaayos ng elektron para sa mga elemento mula sa hydrogen hanggang neon gas (H → Ne).

Sa ito, ang mga electron ng bukas na mga shell ay ipinahiwatig ng kulay pula, habang ang mga nakasara na mga shell ay ipinahiwatig ng kulay asul. Ang mga layer ay tumutukoy sa dami ng "n", ang una sa apat.

Sa gayon, ang pagsasaayos ng valence ng H (↑ na pula) ay nagdaragdag ng isa pang elektron na may kabaligtaran na orientation upang maging sa Kanya (↓ ↑, parehong asul dahil ngayon ang antas 1 ay sarado). Ang idinagdag na elektron ay pagkatapos ang kaugalian electron.

Kaya, graphically makikita ito kung paano idinagdag ang kaugalian elektron sa valence shell (pulang arrow) ng mga elemento, na pinag-iba ang mga ito mula sa bawat isa. Pinupuno ng mga electron ang mga orbit na iginagalang ang panuntunan ni Hund at ang prinsipyo ng pagbubukod ni Pauling (perpektong sinusunod mula sa B hanggang Ne).

At ano ang tungkol sa mga numero ng dami? Itinutukoy nito ang bawat arrow - iyon ay, ang bawat elektron - at ang kanilang mga halaga ay maaaring corroborated sa pagsasaayos ng elektron upang malaman kung ang mga ito ay ang mga kaugalian ng elektron.

Mga halimbawa sa maraming elemento

Chlorine

Sa kaso ng chlorine (Cl), ang atomic number Z nito ay katumbas ng 17. Ang pagsasaayos ng elektron ay pagkatapos ay 1s ² 2s ² sp ⁶ 3s ² 3p ⁵ . Ang mga orbit na minarkahan ng pula ay tumutugma sa mga valence shell, na may bukas na antas 3.

Ang kaugalian electron ay ang huling elektron na mailalagay sa pagsasaayos ng elektron, at ang atom ng klorin ay ang 3b orbital, na ang pag-aayos ay ang mga sumusunod:

↑ ↓

3px 3py 3pz

(-1) (0) (+1)

Ang pagrespeto sa patakaran ni Hund, ang 3p orbitals ng pantay na enerhiya ay pinunan muna (isang pataas na arrow sa bawat orbital). Pangalawa, ang iba pang mga electron na pares na may mga nag-iisa na mga electron mula kaliwa hanggang kanan. Ang kaugalian elektron ay kinakatawan sa isang berdeng frame.

Sa gayon, ang kaugalian na elektron para sa klorin ay may mga sumusunod na numero ng dami: (3, 1, 0, -1/2). Iyon ay, "n" ay 3; Ang "L" ay 1, orbital "p"; Ang "M" ay 0, sapagkat ito ang gitna na "p" orbital; at "s" ay -1/2, dahil ang arrow ay tumuturo.

Magnesiyo

Ang pagsasaayos ng elektron para sa atom ng magnesium ay 1s ² 2s ² sp ⁶ 3s ² , na kumakatawan sa orbital at ang valence electron sa parehong paraan:

↑ ↓

3s

0

Sa oras na ito, ang kaugalian elektron ay may mga numero ng dami ng 3, 0, 0, -1/2. Ang pagkakaiba-iba lamang sa kasong ito na may kaugnayan sa murang luntian ay ang dami ng «l» ay 0 dahil ang elektron ay sumakop sa isang orbital «s» (ang 3s).

Zirconium

Ang pagsasaayos ng elektron para sa zirconium (transition metal) na atom ay 1s ² 2s ² sp ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² . Sa parehong paraan tulad ng mga nakaraang kaso, ang representasyon ng mga orbit at valence electron ay ang mga sumusunod:

Kaya, ang mga numero ng dami para sa kaugalian elektron na minarkahan sa berde ay: 4, 2, -1, +1/2. Dito, dahil ang elektron ay nasasakop ang pangalawang "d" orbital, mayroon itong isang bilang ng dami na "m" na katumbas ng -1. Gayundin, dahil ang arrow ay tumuturo, ang kanyang numero ng magsulid ay katumbas ng +1/2.

Hindi kilalang elemento

Ang mga kaugalian na numero ng elektron para sa isang hindi kilalang elemento ay 3, 2, +2, -1/2. Ano ang atomic number Z ng elemento? Alam ang Z maaari mong malaman kung ano ang elemento.

Sa oras na ito, dahil ang "n" ay katumbas ng 3, nangangahulugan ito na ang elemento ay nasa ikatlong yugto ng pana-panahong talahanayan, na may "d" orbitals bilang valence shell ("l" na katumbas ng 2). Samakatuwid, ang mga orbit ay kinakatawan bilang sa nakaraang halimbawa:

↑ ↓

Ang mga numero ng dami na "m" na katumbas ng +2, at "s" katumbas ng -1/2, ay susi upang wastong hanapin ang kaugalian electron sa huling 3d orbital.

Kaya, ang elemento na hinahangad ay may buong 3d ¹⁰ orbitals , pati na rin ang mga panloob na electronic shell. Sa konklusyon, ang elemento ay ang metal zinc (Zn).

Gayunpaman, ang mga bilang ng dami ng electron ng kaugalian ay hindi maaaring makilala sa pagitan ng sink at tanso, dahil ang huli na elemento ay mayroon ding buong 3d orbitals. Bakit? Dahil ang tanso ay isang metal na hindi sumunod sa mga patakaran para sa pagpuno ng mga electron para sa dami ng dahilan.

Mga Sanggunian

1. Jim Branson. (2013). Mga Panuntunan ng Hund. Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: quantummechanics.ucsd.edu
2. Kakayahan 27: Mga patakaran ni Hund. Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: ph.qmul.ac.uk
3. Unibersidad ng Purdue. Mga Numero ng Dami at Mga Pag-configure ng Elektron. Nakuha noong Abril 21, 2018, mula sa: chemed.chem.purdue.edu
4. Salvat Encyclopedia of Science. (1968). Física Salvat, SA de Ediciones Pamplona, ​​volume 12, Spain, mga pahina 314-322.
5. Walter J. Moore. (1963). Physical Chemistry. Sa mga particle at alon. Pang-apat na edisyon, Longmans.