Moeller diagram

Vad är Moellers diagram?

han Moeller diagram Det är en grafisk och nemoteknisk metod att lära sig Madelung -regeln; det vill säga hur man skriver den elektroniska konfigurationen för ett element. Det kännetecknas av att rita några diagonaler av kolumnerna i orbitalerna, och efter pilens riktning fastställs den lämpliga ordningen för en atom.

I vissa delar av världen är Moellers diagram också känt som regn. Genom detta definieras en order i fyllningen av orbitalerna, som definieras av de tre kvantnumren n, l och ml.

I den övre bilden visas ett enkelt Moeller -diagram. Varje kolumn motsvarar olika orbitaler: S, P, D och F, med sina respektive energinivåer. Pilen indikerar att fyllningen av alla atom måste börja med 1S -orbital.

Således måste nästa pil börja med orbital 2s, och sedan med 2p genom orbital 3s. På detta sätt, som om det var ett regn, orbitalerna och antalet elektroner som hus (4l+2).

Moeller's Diagram är en introduktion för dem som studerar elektroniska konfigurationer.

Vad är Moellers diagram?

Madelung Rule

Eftersom Moellers diagram är en grafisk representation av Madelungs regel är det nödvändigt att veta hur den senare fungerar. Fyllningen av orbitalerna måste följa följande två regler:

- Orbitaler med lägre värden på n+l De är fyllda först, är n det huvudsakliga kvantantalet och l Orbitalvinkeln. Till exempel motsvarar 3D -omloppet n= 3 och l= 2, därför, n+l= 3+2 = 5; Under tiden motsvarar 4s orbital n= 4 och l= 0, och n+l= 4+0 = 4. Från ovanstående konstateras att elektroner först fyller 4s -orbitalen.

- Om två orbitaler har samma värde som n+l, Elektroner kommer först att ockupera det med mindre värde på n. Till exempel har 3D -omloppet ett värde på n+l= 5, som 4p orbital (4+1 = 5); Men eftersom 3D har det minsta värdet av n, kommer att fyllas först än 4p.

Av de två tidigare observationerna kan nästa ordning för fyllning av orbitalerna nås: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Följer samma steg för olika värden på n+l För varje orbital erhålls de elektroniska konfigurationerna av andra atomer; som i sin tur också kan bestämmas av Moeller -diagrammet grafiskt.

Steg att följa

Madelungs regel fastställer formeln n+l, med vilken den elektroniska konfigurationen kan vara "beväpnad". Men som sagt representerar Moellers diagram redan grafiskt detta; så att det räcker för att följa deras kolumner och rita diagonaler steg för steg.

Tänk på att varje typ av orbital har en annan kapacitet att hysa elektroner; På detta sätt har vi:

S = 2 elektroner

P = 6 elektroner

D = 10 elektroner

F = 14 elektroner

Det stannar i omloppet där den sista elektronen har ockuperats av z.

Hur startar du den elektroniska konfigurationen av en atom? För att göra detta måste du först veta ditt atomnummer Z, som per definition för en neutral atom är lika med antalet elektroner.

Med Z erhålls således antalet elektroner, och med detta börjar de rita diagonaler vid Moeller -diagrammet.

För större förtydligande finns det en serie övningar löst.

Löst övningar

Beryllium

Med det periodiska tabellen är berylliumelementet beläget med en z = 4; det vill säga det måste lämnas in till sina fyra elektroner i orbitalerna.

Börjar med den första pilen i Moeller -diagrammet, 1S -orbital upptar två elektroner: 1s²; följt av orbital 2s, med ytterligare två elektroner för att lägga till 4 totalt: 2s².

Därför är den elektroniska ölkonfigurationen, uttryckt som [vara] 1s²2s². Observera att summan av undersökningar är lika med antalet totala elektroner.

Match

Fosforelementet har en z = 15, och följaktligen har det totalt 15 elektroner, vilket måste ockupera orbitalerna. För att förskottas, börja på en gång med 1S -konfigurationen²2s², som innehåller 4 elektroner. 9 fler elektroner skulle saknas.

Efter 2S -orbitalen kommer nästa pil "in i" genom 2p orbital och slutligen faller in i 3s orbital. Eftersom orbitaler 2p kan ockupera 6 elektroner, och 3s 2 elektroner, har du: 1s²2s²2 p⁶3s².

3 fler elektroner saknas fortfarande, vilket upptar följande 3P -orbital enligt Moeller's Diagram: 1s²2s²2 p⁶3s²3p³, Fosforelektronisk konfiguration [P].

Zirkonio

Zirkoniumelementet har en z = 40. Förkorta vägen med 1s -konfigurationen²2s²2 p⁶3s²3p⁶, Med 18 elektroner (den ädla argongasen) skulle 22 elektroner saknas.

Efter 3P -orbitalet är följande i fyllning enligt Moellers diagram 4S, 3D, 4P och 5S.

Fylla dem helt, det vill säga 4s², 3D¹⁰, 4p⁶ och 5s², Totalt 20 elektroner läggs till. De återstående 2 elektronerna är därför inlämnade i följande orbital: 4d. Således är den elektroniska konfigurationen av zirkonium [ZR]: 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4S²3D¹⁰4p⁶5S²4d².

Iridium

Ididio har en z = 77, så den har 37 ytterligare elektroner jämfört med zirkonium. Från [CD], det vill säga 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4S²3D¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰, Du måste lägga till 29 elektroner med följande orbitaler i Moeller -diagrammet.

Ritning av nya diagonaler är de nya orbitalerna: 5p, 6s, 4F och 5D. Fyllning av de tre första orbitalerna du har helt: 5p⁶, 6s² och 4f¹⁴, För att ge totalt 22 elektroner.

Så att 7 elektroner saknas, som finns i 5d orbital: 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4S²3D¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5 D⁷.

Den föregående är den elektroniska konfigurationen av iridium, [GO]. Observera att orbitalerna 6s² och 5D⁷ De sticker ut med fetstil för att indikera att de motsvarar Valencia -skiktet i denna metall.

Undantag från Moellers diagram och Madelungs regel

Det finns många element i det periodiska tabellen som inte följer vad som har förklarats nyligen. Dess elektroniska konfigurationer skiljer sig experimentellt från förutsagda av kvantskäl.

Bland de element som presenteras av dessa oenigheter är: krom (z = 24), koppar (z = 29), silver (z = 47), rhodium (z = 45), cerium (z = 58), niobio (z = 41) och många fler.

Undantagen är mycket frekventa vid fyllningen av orbitalerna d och f. Till exempel bör krom ha en 4S Valencia -konfiguration²3D⁴ Enligt Moellers diagram och Madelungs regel, men i verkligheten är det 4s¹3D⁵.

Även och slutligen bör Valencia de la plata -konfigurationen vara 5s²4d⁹; Men det är verkligen 5s¹4d¹⁰.

Referenser

1. Misuperclas (s.F.) Vad är den elektroniska konfigurationen? Återhämtat sig från felaktigt.com
2. Moeller diagram. Återhämtad från ES.Wikipedia.org
3. Hur man representerar elektroner i ett energinivådiagram. Dummies återhämtade sig.com