ANO ANG PANLABAS NA PAGSASAAYOS NG ELEKTRON? - CHEMISTRY - 2025

Ang elektronikong pagsasaayos , na tinatawag ding electronic na istraktura, ay ang pagsasaayos ng mga electron sa mga antas ng enerhiya sa paligid ng isang atomic nucleus. Ayon sa lumang modelo ng atomikong Bohr, ang mga elektron ay sumasakop ng iba't ibang antas sa mga orbits sa paligid ng nucleus, mula sa unang shell na pinakamalapit sa nucleus, K, hanggang sa ikapitong shell, Q, na pinakamalayo mula sa nucleus.

Sa mga tuntunin ng isang mas pino na quantum mechanical model, ang mga KQ na shell ay nahahati sa isang hanay ng mga orbit, na ang bawat isa ay maaaring sakupin ng hindi hihigit sa isang pares ng mga electron.

Karaniwan, ang pagsasaayos ng elektron ay ginagamit upang ilarawan ang mga orbit ng isang atom sa estado ng lupa, ngunit maaari rin itong magamit upang kumatawan sa isang atom na na-ionized sa isang cation o anion, na binabayaran ang pagkawala o pagkakaroon ng mga electron sa kani-kanilang orbit.

Marami sa mga pisikal at kemikal na mga katangian ng mga elemento ay maaaring maiugnay sa kanilang natatanging mga elektronikong pagsasaayos. Ang mga elektron ng Valence, ang mga electron sa pinakamalawak na shell, ay ang pagtukoy ng kadahilanan para sa natatanging kimika ng elemento.

Ang mga pangunahing kaalaman sa mga pagsasaayos ng elektron

Bago italaga ang mga electron ng isang atom sa mga orbit, dapat isaalang-alang ang isa sa mga pangunahing kaalaman sa mga pagsasaayos ng elektron. Ang bawat elemento sa Periodic Table ay binubuo ng mga atomo, na binubuo ng mga proton, neutron, at elektron.

Nagpakita ang mga electron ng negatibong singil at matatagpuan sa paligid ng nucleus ng atom sa mga orbit ng elektron, na tinukoy bilang ang dami ng puwang kung saan ang elektron ay matatagpuan sa loob ng 95% na posibilidad.

Ang apat na iba't ibang mga uri ng orbital (s, p, d, at f) ay may iba't ibang mga hugis, at ang isang orbital ay maaaring humawak ng isang maximum ng dalawang elektron. Ang mga orbital ng p, d, at f ay may iba't ibang mga sublevel, kaya maaari nilang hawakan ang maraming mga electron.

Tulad ng ipinahiwatig, ang pagsasaayos ng elektron ng bawat elemento ay natatangi sa posisyon nito sa pana-panahong talahanayan. Ang antas ng enerhiya ay tinutukoy ng panahon at ang bilang ng mga electron ay ibinibigay ng atomic number ng elemento.

Ang mga orbital sa iba't ibang mga antas ng enerhiya ay magkapareho sa bawat isa, ngunit sumakop sa iba't ibang mga lugar sa kalawakan.

Ang orbital ng 1s at ang orbital ng 2s ay may mga katangian ng isang orbital (radial node, probabilidad ng spherical volume, maaari lamang silang maglaman ng dalawang elektron, atbp.). Ngunit, dahil sila ay nasa iba't ibang antas ng enerhiya, nasakop nila ang iba't ibang mga puwang sa paligid ng nucleus. Ang bawat orbital ay maaaring kinakatawan ng mga tukoy na bloke sa pana-panahong talahanayan.

Ang s block ay ang rehiyon ng mga metal na alkali kabilang ang helium (Mga Grupo 1 at 2), ang d block ay ang mga riles ng paglipat (Mga Grupo 3 hanggang 12), ang bloke ay ang mga elemento ng pangunahing pangkat ng Mga Grupo 13 hanggang 18 , At ang f block ay ang serye ng lanthanide at actinide.

Larawan 1: Mga sangkap ng pana-panahong talahanayan at ang kanilang mga panahon na nag-iiba ayon sa mga antas ng enerhiya ng mga orbit.

Prinsipyo ng Aufbau

Ang Aufbau ay nagmula sa salitang Aleman na "Aufbauen" na nangangahulugang "magtayo." Sa esensya, sa pamamagitan ng pagsulat ng mga pagsasaayos ng elektron ay nagtatayo kami ng mga orbit ng elektron habang lumilipat kami mula sa isang atom patungo sa isa pa.

Habang isinusulat namin ang pagsasaayos ng elektron ng isang atom, pupunan namin ang mga orbit sa pagtaas ng pagkakasunud-sunod ng numero ng atomic.

Ang prinsipyong Aufbau ay nagmula sa prinsipyo ng pagbubukod sa Pauli na nagsasabing walang dalawang fermion (hal. Electrons) sa isang atom. Maaari silang magkaroon ng parehong hanay ng mga numero ng dami, kaya kailangan nilang "stack" sa mas mataas na antas ng enerhiya.

Kung paano natipon ang mga electron ay isang bagay ng mga pagsasaayos ng elektron (Aufbau Principle, 2015).

Ang mga matatag na atom ay may maraming mga electron tulad ng ginagawa ng mga proton sa nucleus. Nagtitipon ang mga elektron sa paligid ng nucleus sa mga orbital ng dami na sumunod sa apat na pangunahing panuntunan na tinatawag na prinsipyong Aufbau.

1. Walang dalawang mga electron sa atom na nagbabahagi ng parehong apat na dami ng n, l, m, at s.
2. Ang mga elektron ay sakupin ang pinakamababang orbitals ng antas ng enerhiya.
3. Ang mga electron ay palaging pupunan ang mga orbit na may parehong numero ng pag-ikot. Kapag puno ang mga orbit ay magsisimula na ito.
4. Ang mga elektron ay pupunan ang mga orbit sa pamamagitan ng kabuuan ng mga bilang ng dami at n. Ang mga orbital na may pantay na halaga ng (n + l) ay pupunan muna sa mas mababang mga halaga ng n.

Ang pangalawa at ikaapat na mga patakaran ay karaniwang pareho. Ang isang halimbawa ng panuntunan apat ay ang mga orbit ng 2p at 3s.

Ang isang 2p orbital ay n = 2 at l = 2 at isang 3s orbital ay n = 3 at l = 1. (N + l) = 4 sa parehong mga kaso, ngunit ang 2p orbital ay may pinakamababang enerhiya o pinakamababang halaga n at pupunan bago ang layer 3s.

Sa kabutihang palad, ang diagram ng Moeller na ipinakita sa Larawan 2 ay maaaring magamit upang gawin ang pagpuno ng elektron. Ang grap ay binabasa sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng mga diagonal mula 1s.

Larawan 2: diagram ng Moeller ng pagpuno ng pagsasaayos ng elektron.

Ipinapakita ng Figure 2 ang mga orbit na atom at ang mga arrow ay sumusunod sa paraan pasulong.

Ngayon na ang pagkakasunud-sunod ng mga orbit ay kilala na mapunan, ang tanging natitira ay ang kabisaduhin ang laki ng bawat orbital.

Ang mga orbital ng S ay may 1 posibleng halaga ng m _l upang maglaman ng 2 elektron

Ang mga orbital ng P ay may 3 posibleng mga halaga ng _ml na naglalaman ng 6 na mga electron

Ang mga orbitals ay mayroong 5 posibleng mga halaga ng _tol na may hawak na 10 elektron

Ang mga orbital ng F ay may 7 posibleng mga halaga ng m _l upang hawakan ang 14 na mga electron

Ito ang lahat ng kinakailangan upang matukoy ang electronic na pagsasaayos ng isang matatag na atom ng isang elemento.

Halimbawa, kunin ang elemento ng nitrogen. Ang Nitrogen ay may pitong proton at samakatuwid ay pitong elektron. Ang unang orbital na punan ay ang 1s orbital.

Ang isang orbital ay may dalawang elektron, kaya may natitirang limang elektron. Ang susunod na orbital ay ang 2s orbital at naglalaman ng susunod na dalawa. Ang pangwakas na tatlong electron ay pupunta sa 2p orbital na maaaring humawak ng hanggang anim na elektron (Helmenstine, 2017).

Kahalagahan ng panlabas na pagsasaayos ng elektron

Ang mga pagsasaayos ng elektron ay may mahalagang papel sa pagtukoy ng mga katangian ng mga atomo.

Ang lahat ng mga atom ng parehong pangkat ay may parehong panlabas na pagsasaayos ng elektronik na maliban sa atomic number n, na ang dahilan kung bakit mayroon silang mga katulad na katangian ng kemikal.

Ang ilan sa mga pangunahing kadahilanan na nakakaimpluwensya sa mga katangian ng atomic ay kinabibilangan ng laki ng pinakamalaking mga orbital na inookupahan, ang enerhiya ng mga orbital na mas mataas na enerhiya, ang bilang ng mga bakanteng orbital, at ang bilang ng mga electron sa mga orbital na mas mataas na enerhiya.

Karamihan sa mga katangian ng atom ay maaaring nauugnay sa antas ng pag-akit sa pagitan ng mga panlabas na elektron sa nucleus at ang bilang ng mga electron sa panlabas na shell ng elektron, ang bilang ng mga valence electron.

Ang mga electron ng panlabas na shell ay ang maaaring makabuo ng mga covalent kemikal na bono, sila ang may kakayahang mag-ionize upang makabuo ng mga cation o anion at sila ang nagbibigay ng estado ng oksihenasyon sa mga elemento ng kemikal.

Matutukoy din nila ang atomic radius. Bilang n nagiging mas malaki, ang atomic radius ay nagdaragdag. Kapag ang isang atom ay nawawala ang isang elektron, magkakaroon ng pag-urong ng radius ng atom dahil sa pagbaba ng negatibong singil sa paligid ng nucleus.

Ang mga electron ng panlabas na shell ay ang mga isinasaalang-alang ng teorya ng valence bond, teorya ng larangan ng mala-kristal at teorya ng molekular na orbital upang makuha ang mga katangian ng mga molekula at ang mga hybridisasyon ng mga bono.

Mga Sanggunian

1. Prinsipyo ng Aufbau. (2015, Hunyo 3). Nakuha mula sa chem.libretexts: chem.libretexts.org.
2. Bozeman Science. (2013, Agoto 4). Pag-configure ng Elektron. Kinuha mula sa youtube: youtube.com.
3. Mga Pagsasaayos ng Elektron at ang Mga Katangian ng Atoms (SF). Kinuha mula sa oneonta.edu: oneonta.edu.
4. Encyclopædia Britannica. (2011, Setyembre 7). Pagsasaayos ng electronic. Kinuha mula sa britannica: britannica.com.
5. Faizi, S. (2016, Hulyo 12). Mga Pagsasaayos ng Elektronik. Kinuha mula sa chem.libretexts: chem.libretexts.org.
6. Helmenstine, T. (2017, Marso 7). Ang Prinsipyo ng Aufbau - Elektronikong Istraktura at Prinsipyo ng Aufbau. Kinuha mula sa thoughtco: thoughtco.com.
7. Khan, S. (2014, Hunyo 8). Valence electrons at bonding. Kinuha mula sa khanacademy: khanacademy.org.