Моеллеров дијаграм у ономе што се састоји и решава вежбе

Тхе Моеллер диаграм или метода кише је графичка и мнемоничка метода за учење Маделунг-овог правила; то јест, како написати електронску конфигурацију елемента. Карактерише га праћење дијагонала кроз колоне орбитала, а следећи правац стрелице одређује се одговарајући редослед за атом.

У неким деловима света, Моеллер-ов дијаграм је такође познат као раин метход. Кроз њега се дефинише ред у попуњавању орбитала, које су такође дефинисане са три квантна броја н, л и мл.

У горњој слици приказан је једноставан Моеллер дијаграм. Свака колона одговара различитим орбиталима: с, п, д и ф, са њиховим одговарајућим нивоима енергије. Прва стрелица означава да пуњење било којег атома мора почети са 1с орбиталом.

Дакле, следећа стрелица мора да почне са 2с орбиталом, а затим са 2п пролази кроз 3с орбиталу. На тај начин, као да је киша, забиљежене су орбитале и број електрона које држе (4л+2).

Моеллер-ов дијаграм представља увод за оне који проучавају електронске конфигурације.

Индек

• 1 Шта је Моеллеров дијаграм?
  • 1.1 Маделунг правило
  • 1.2 Кораци које треба слиједити
• 2 Вежбе решене
  • 2.1 Берилијум
  • 2.2 Фосфор
  • 2.3 Цирконијум 
  • 2.4 Иридиум
  • 2.5 Изузеци од Моеллер-овог дијаграма и Маделунг-овог правила
• 3 Референце

Шта је Моеллеров дијаграм?

Правило Маделунга

Пошто се Моеллер-ов дијаграм састоји од графичког приказа Маделунг-овог правила, потребно је знати како ово функционише. Попуњавање орбитала мора да поштује следећа два правила:

-Орбитале са најнижим вредностима н+л прво се попуњавају н главни квантни број, и л Орбитални кутни момент На пример, 3д орбитал одговара н= 3 анд л= 2, дакле, н+л= 3 + 2 = 5; док, орбита 4с одговара н= 4 анд л= 0, и н+л= 4 + 0 = 4. Из наведеног је утврђено да електрони прво попуњавају орбиту 4с него 3д.

-Ако две орбитале имају исту вредност н+л, електрони ће прво заузети онај са најнижом вредношћу н. На пример, 3д орбитал има вредност н+л= 5, као и 4п орбитала (4 + 1 = 5); али пошто 3д има најнижу вредност од н, прво ће попунити 4п.

Из претходна два опажања можете постићи следећи редослед попуњавања орбитала: 1с 2с 2п 3с 3п 4с 3д 4п.

Пратећи исте кораке за различите вредности н+л за сваку орбиту добијају се електронске конфигурације других атома; што се опет може графички одредити Моеллер-овим дијаграмом.

Кораци које треба слиједити

Маделунгово правило успоставља формулу н+л, са којима електронска конфигурација може бити "наоружана". Међутим, како је наведено, Моеллер-ов дијаграм већ графички представља ово; зато следите ваше колоне и нацртајте дијагонално корак по корак.

Како онда почиње електронска конфигурација атома? Да бисте то урадили, прво морате знати његов атомски број З, који је по дефиницији за неутрални атом једнак броју електрона.

Дакле, са З добијате број електрона, и са тим на уму почињете да цртате дијагонале по Моеллер-овом дијаграму.

Орбитале могу примити два електрона (примјењујући формулу 4)л+2), п шест електрона, десет д и ф четрнаест. Зауставља се на орбити, где је задња електрона коју је дао З била заузета.

За даља објашњења, у наставку се налази низ ријешених вјежби.

Решене вежбе

Берилијум

Користећи периодни систем, елемент берилијума се налази са З = 4; то јест, његова четири електрона морају бити смјештена у орбитале.

Почевши од прве стрелице у Моеллер-овом дијаграму, орбита 1с заузима два електрона: 1с²; следи 2с орбитал, са два додатна електрона да додају укупно 4: 2с².

Дакле, електронска конфигурација берилијума, изражена као [Бе] је 1с²2с². Треба напоменути да је суперскрипт сума једнак броју укупних електрона.

Фосфор

Фосфорни елемент има З = 15, па има укупно 15 електрона који морају заузети орбитале. Да бисте се померили напред, одмах почињете са конфигурацијом 1с²2с², који садржи 4 електрона. Тада би недостајало још 9 електрона.

После орбите 2с, следећа стрела "улази" кроз орбиталу 2п, и на крају пада у орбиталу 3с. Пошто 2п орбитале могу заузимати 6 електрона, а 3с 2 електрона, имамо: 1с²2с²2п⁶3с².

Још увек недостају још три електрона, који заузимају следећу 3п орбиталу према Моеллер-овом дијаграму: 1с²2с²2п⁶3с²3п³, електронска фосфорна конфигурација [П].

Цирконијум

Елемент цирконијума има З = 40. Путања скраћивања са 1с конфигурацијом²2с²2п⁶3с²3п⁶, са 18 електрона (од аргона племенитог гаса), 22 електрона би недостајало. После орбите 3п, следећи у попуњавању према Моеллер-овом дијаграму су 4с, 3д, 4п и 5с орбитале.

Потпуно их попуњавам, то јест, 4с², 3д¹⁰, 4п⁶ и 5с², додаје се укупно 20 електрона. Преостали 2 електрона су, према томе, смештена у следећој орбити: 4д. Дакле, електронска конфигурација цирконијума, [Зр] је: 1с²2с²2п⁶3с²3п⁶4с²3д¹⁰4п⁶5с²4д².

Иридиум

Иридијум има З = 77, тако да има 37 додатних електрона у односу на цирконијум. Почевши од [Цд], то јест, 1с²2с²2п⁶3с²3п⁶4с²3д¹⁰4п⁶5с²4д¹⁰, морате додати 29 електрона са следећим орбиталима Моеллер дијаграма.

Пратећи нове дијагонале, нове орбитале су: 5п, 6с, 4ф и 5д. Попуњавајући прве три орбитале у потпуности имамо: 5п⁶, 6с² и 4ф¹⁴, дати укупно 22 електрона.

Дакле, недостаје 7 електрона, који су у орбити 5д: 1с²2с²2п⁶3с²3п⁶4с²3д¹⁰4п⁶5с²4д¹⁰5п⁶6с²4ф¹⁴5д⁷.

Претходна је електронска конфигурација иридијума, [Го]. Обратите пажњу на 6с орбитале² и 5д⁷ они су истакнути подебљаним словима да би указали на то да одговарају правилном валентном слоју овог метала.

Изузеци од Моеллер-овог дијаграма и Маделунг-овог правила

У периодном систему постоји много елемената који не поштују оно што је управо објашњено. Њихове електронске конфигурације се експериментално разликују од оних предвиђених за квантне разлоге.

Међу елементима који представљају ове нескладности су: хром (З = 24), бакар (З = 29), сребро (З = 47), родијум (З = 45), церијум (З = 58), ниобијум (З = 41). и још много тога.

Изузеци су веома чести у попуњавању д и ф орбитала. На пример, хром треба да има конфигурацију валенције од 4с²3д⁴ према Моеллер-овом дијаграму и Маделунг-овом правилу, али је стварно 4с¹3д⁵.

Такође, и коначно, валентна конфигурација сребра треба да буде 5с²4д⁹; али стварно је 5с¹4д¹⁰.

Референце

1. Гавира Ј. Валлејо М. (6. август 2013). Изузеци од Маделунг правила и Моеллер-овог дијаграма у електронској конфигурацији хемијских елемената. Опорављено од: трипленлаце.цом
2. Мисуперцласе (с.ф.) Шта је електронска конфигурација? Добављено из: мисуперцласе.цом
3. Википедиа. (2018). Моеллер диаграм. Преузето са: ен.википедиа.орг
4. Думмиес (2018). Како представити електроне у дијаграму енергетског нивоа. Преузето са: думмиес.цом
5. Схип Р. (2016). Ред за попуњавање електронских држава. Преузето са: хиперпхисицс.пхи-астр.гсу.еду