Moeller şemasında oluşan ve çözülmüş alıştırmalar

Moeller diyagramı veya yağmur yöntemi Madelung'un kuralını öğrenmek için grafiksel ve anımsatıcı bir yöntemdir; yani, bir elemanın elektronik konfigürasyonunun nasıl yazılacağı. Çaprazların orbitallerin kolonları boyunca izlenmesi ile karakterize edilir ve ok yönünün ardından bir atom için uygun sıra oluşturulur..

Dünyanın bazı bölgelerinde Moeller diyagramı aynı zamanda yağmur metodu. Bununla, üç kuantum sayıları tarafından da tanımlanan orbitallerin doldurulmasında bir düzen tanımlanır. n, l ve mi.

Üst resimde basit bir Moeller diyagramı gösterilmektedir. Her sütun farklı yörüngelere karşılık gelir: s, p, d ve f, kendi enerji seviyeleri ile. İlk ok, herhangi bir atomun dolumunun 1s orbital ile başlaması gerektiğini gösterir..

Böylece, bir sonraki ok 2s orbital ile başlamalı ve sonra 2p 3s orbitalden geçmelidir. Bu şekilde, bir yağmurmuş gibi, orbitaller ve tuttukları elektronların sayısı kaydedilir (4).l+2).

Moeller diyagramı elektronik konfigürasyonları inceleyenlere bir giriş niteliğindedir.

indeks

• 1 Moeller diyagramı nedir?
  • 1.1 Madelung kuralı
  • 1.2 İzlenecek adımlar
• 2 Çözülen Egzersizler
  • 2.1 Berilyum
  • 2.2 Fosfor
  • 2.3 Zirkonyum 
  • 2.4 İridyum
  • 2.5 Moeller şeması ve Madelung kuralına istisnalar
• 3 Kaynakça

Moeller diyagramı nedir?

Madelung Kuralı

Moeller diyagramı Madelung kuralının grafiksel bir temsilinden oluştuğundan, ikincisinin nasıl çalıştığını bilmek gerekir. Yörüngelerin doldurulması aşağıdaki iki kurala uymalıdır:

-En düşük değerlere sahip yörüngeler n+l önce dolduruyorlar n Ana kuantum numarası ve l Orbital açısal momentum Örneğin, 3d orbital n= 3 ve l= 2, bu nedenle, n+l= 3 + 2 = 5; 4 s yörüngesine karşılık gelirken n= 4 ve l= 0 ve n+l= 4 + 0 = 4. Yukarıda anılanlardan, elektronların yörünge 4 s'ünü 3d'den önce doldurduğu tespit edilir..

-İki yörünge aynı değere sahipse n+l, elektronlar önce değeri en düşük olanı işgal eder n. Örneğin, 3B yörüngesinin değeri n+l= 5, 4p orbital gibi (4 + 1 = 5); ancak 3B en düşük değere sahip olduğundan n, ilk önce 4p dolduracak.

Önceki iki gözlemden, aşağıdaki yörüngeleri doldurma sırasına ulaşabilirsiniz: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Farklı değerler için aynı adımları takip etmek n+l Her bir yörünge için diğer atomların elektronik konfigürasyonları elde edilir; bu da sırasıyla Moeller diyagramı tarafından grafiksel olarak belirlenebilir..

İzlenecek adımlar

Madelung kuralı formülü oluşturur n+l, Elektronik konfigürasyonun "silahlı" olabileceği bir cihaz. Bununla birlikte, belirtildiği gibi, Moeller diyagramı zaten grafiksel olarak bunu temsil eder; bu yüzden sadece sütunlarınızı takip edin ve adım adım çapraz çizin.

Bir atomun elektronik konfigürasyonunu nasıl başlatırsınız? Bunu yapmak için, öncelikle nötr bir atom için tanım olarak elektron sayısına eşit olan, atom numarası Z'yi bilmelisiniz..

Böylece, Z ile elektronların sayısını elde edersiniz ve bu akılda Moeller diyagramı ile köşegen çizmeye başlarsınız.

Orbitaller iki elektronu barındırabilir (formül 4'ü uygulayarak)l+2), p altı elektronları, on d ve on dört. Z tarafından verilen son elektronun işgal edildiği yörüngede durur..

Daha fazla açıklama için, aşağıda bir dizi çözülmüş alıştırma bulunmaktadır..

Çözülmüş egzersizler

berilyum

Periyodik tabloyu kullanarak, berilyum elemanı bir Z = 4 ile yerleştirilir; yani, dört elektronu yörüngelere yerleştirilmelidir.

Daha sonra Moeller diyagramındaki ilk ok ile başlayan 1s orbital iki elektronu işgal eder: 1s²; 2s orbital, bunu toplam 4 eklemek için iki ek elektronla takip etti: 2s².

Bu nedenle, [Be] olarak ifade edilen berilyumun elektronik konfigürasyonu 1 saniyedir.²2s². Üst simge toplamının toplam elektron sayısına eşit olduğuna dikkat edin..

fosfor

Fosfor elementinin Z = 15'i vardır ve bu nedenle, orbitalleri işgal etmesi gereken toplamda 15 elektrona sahiptir. İlerlemek için, 1s yapılandırmasıyla hemen başlayın²2s², 4 elektron içeren. Sonra 9 tane daha elektron kaybolur..

2s yörüngesinden sonra, bir sonraki ok 2p yörüngesinden "girer" ve sonunda 3s yörüngesine girer. 2p orbitalleri 6 elektron, 3s 2 elektronu tutabildiğinden, bizde: 1s²2s²2p⁶3S².

Moeller şemasına göre aşağıdaki 3p orbitalinde kalan üç elektron hala kayıp: 1s²2s²2p⁶3S²3p³, elektronik fosfor yapılandırması [P].

zirkonyum

Zirkonyum element Z = 40 değerine sahiptir. 1s konfigürasyonlu kısalma yolu²2s²2p⁶3S²3p⁶, 18 elektron ile (argon asil gazınınki), 22 elektron eksik olacaktır. 3p yörüngesinden sonra, Moeller diyagramına göre doldurmadakiler 4s, 3d, 4p ve 5s yörüngeleridir..

Onları tamamen doldurmak, yani², 3d¹⁰, 4p⁶ ve 5'ler², toplam 20 elektron eklenir. Kalan 2 elektron bu nedenle bir sonraki orbitalde bulunur: 4d. Böylece, zirkonyumun [Zr] elektronik konfigürasyonu şöyledir: 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d².

iridyum

İridyumda Z = 77 olduğundan, zirkonyum bakımından 37 ek elektrona sahiptir. [Cd] 'den başlayarak, yani 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰, Moeller diyagramının aşağıdaki orbitalleri ile 29 elektron eklemeniz gerekir.

Yeni köşegenlerin izlenmesiyle, yeni orbitaller: 5p, 6s, 4f ve 5d. İlk üç yörüngeyi tamamen doldurduk: 5p⁶, 6s² ve 4f¹⁴, toplam 22 elektron vermek.

Yani 5d: 1s yörüngesinde olan 7 elektron eksik.²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁷.

Bunlardan birincisi iridyumun elektronik konfigürasyonu [Go]. 6s yörüngelere dikkat edin.² ve 5d⁷ bu metalin değer katına uygun şekilde karşılık geldiklerini belirtmek için kalın olarak vurgulanırlar..

Moeller diyagramı ve Madelung kuralının istisnaları

Periyodik cetvelde daha önce açıklanmış olanlara uymayan birçok unsur vardır. Elektronik yapılandırmaları deneysel olarak kuantum nedenlerle öngörülenlerden farklıdır.

Bu uyumsuzlukları ortaya koyan elementler arasında: krom (Z = 24), bakır (Z = 29), gümüş (Z = 47), rodyum (Z = 45), seryum (Z = 58), niyobyum (Z = 41) bulunmaktadır. ve daha birçok.

D ve f orbitallerinin doldurulmasında istisnalar çok sık görülür. Örneğin, krom 4s değerlik yapılandırmasına sahip olmalı²3d⁴ Moeller’in şemasına ve Madelung’un kurallarına göre¹3d⁵.

Ayrıca, ve nihayet, gümüş değerlik yapılandırma 5s olmalıdır²4d⁹; ama gerçekten 5s¹4d¹⁰.

referanslar

1. Gavira J. Vallejo M. (6 Ağustos 2013). Madelung kuralının istisnaları ve kimyasal elementlerin elektronik konfigürasyonundaki Moeller diyagramı. Şu kaynaktan kurtarıldı: triplenlace.com
2. Misuperclase. (s.f.) Elektronik konfigürasyon nedir? Alınan: misuperclase.com
3. Vikipedi. (2018). Moeller diyagramı. Alınan: en.wikipedia.org
4. Aptallar. (2018). Elektronların bir enerji seviyesi diyagramında nasıl temsil edileceği. Alındığı kaynak: dummies.com
5. Gemi R. (2016). Elektron Durumlarının Doldurma Sırası. Alınan: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu