Moorler -diagram

Eenvoudig Moeller -diagram. Bron: Gabriel Bolívar

Wat is het diagram van Moeller?

Hij Moorler -diagram Het is een grafische en nemotechnische methode om de Madelung -regel te leren; dat wil zeggen, hoe de elektronische configuratie van een element te schrijven. Het wordt gekenmerkt door enkele diagonalen te tekenen door de kolommen van de orbitalen, en de richting van de pijl na de juiste volgorde van hen voor een atoom is vastgesteld.

In sommige delen van de wereld staat het diagram van Moeller ook bekend als regen. Hierdoor wordt een bestelling gedefinieerd bij het vullen van de orbitalen, die worden gedefinieerd door de drie kwantumnummers N, l En ml.

In de bovenste afbeelding wordt een eenvoudig Moeller -diagram getoond. Elke kolom komt overeen met verschillende orbitalen: S, P, D en F, met hun respectieve energieniveaus. De pijl geeft aan dat het vullen van een atoom moet beginnen met de 1s orbital.

De volgende pijl moet dus beginnen met de orbitale 2s, en vervolgens door de 2p door de orbitale 3s. Op deze manier, alsof het een regen is, de orbitalen en het aantal elektronen dat huisvest (4l+2).

Moeller's diagram is een inleiding voor degenen die elektronische configuraties bestuderen.

Wat is het diagram van Moeller?

Madelung -regel

Omdat het diagram van Moeller een grafische weergave is van de regel van Madelung, is het noodzakelijk om te weten hoe deze laatste werkt. Het invullen van de orbitalen moet de volgende twee regels gehoorzamen:

- Orbitalen met lagere waarden van N+l Ze zijn eerst gevuld, zijn N het belangrijkste kwantumnummer, en l De orbitale hoek. Het 3D -orbitaal komt bijvoorbeeld overeen met N= 3 en l= 2 daarom, N+l= 3+2 = 5; Ondertussen komt de 4s orbital overeen met N= 4 en l= 0, en N+l= 4+0 = 4. Uit het bovenstaande is vastgesteld dat elektronen eerst de 4s orbitaal vullen.

Kan u van dienst zijn: wijnsteenzuur

- Als twee orbitalen dezelfde waarde hebben als N+l, elektronen zullen dat eerst bezetten met minder waarde van N. De 3D -orbital heeft bijvoorbeeld een waarde van N+l= 5, zoals de 4p orbital (4+1 = 5); Maar omdat 3D de minste waarde heeft van N, zal eerst worden gevuld dan 4p.

Van de twee eerdere observaties kan de volgende volgorde van vulling van de orbitalen worden bereikt: 1S 2S 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Volg dezelfde stappen voor verschillende waarden van N+l Voor elke orbitale worden de elektronische configuraties van andere atomen verkregen; die op zijn beurt ook grafisch door het Moeller -diagram kunnen worden bepaald.

Stappen om te volgen

De regel van Madelung stelt de formule vast N+l, waarmee de elektronische configuratie kan worden "gewapend". Zoals gezegd is Moeller het diagram echter al grafisch weergegeven; zodat het voldoende is om hun kolommen te volgen en diagonalen stap voor stap te trekken.

Houd er rekening mee dat elk type orbitaal een ander vermogen heeft om elektronen te huisvesten; Op deze manier hebben we:

S = 2 elektronen

P = 6 elektronen

D = 10 elektronen

F = 14 elektronen

Het stopt in het orbitaal waar het laatste elektron is bezet door z.

Hoe start je de elektronische configuratie van een atoom? Om dit te doen, moet u eerst uw atoomnummer Z kennen, dat per definitie voor een neutraal atoom gelijk is aan het aantal elektronen.

Aldus wordt het aantal elektronen verkregen en met dit beginnen ze diagonalen te tekenen door het Moeller -diagram.

Voor meer verduidelijking zijn er een reeks oefeningen opgelost.

Opgeloste oefeningen

Beryllium

Met behulp van het periodiek systeem bevindt het beryllium -element zich met een z = 4; dat wil zeggen, het moet worden ondergebracht aan zijn vier elektronen in de orbitalen.

Kan u van dienst zijn: wat is de erristeneo?

Beginnend met de eerste pijl in het Moeller -diagram, beslaat de 1s orbital twee elektronen: 1s²; gevolgd door orbitale 2s, met twee extra elektronen om in totaal 4 toe te voegen: 2s².

Daarom is de elektronische bierconfiguratie, uitgedrukt als [be] 1s²2s². Merk op dat de som van enquêtes gelijk zijn aan het aantal totale elektronen.

Overeenkomst

Het fosforelement heeft een z = 15, en bijgevolg heeft het in totaal 15 elektronen, die de orbitalen moeten bezetten. Om het pad te bevorderen, begin je met de 1S -configuratie²2s², die 4 elektronen bevat. 9 meer elektronen zouden ontbreken.

Na de 2s orbital "komt de volgende pijl binnen door het 2P -orbitaal en valt uiteindelijk in de 3s orbital. Aangezien orbitalen 2p 6 elektronen kunnen bezetten en de 3s 2 -elektronen, heb je: 1s²2s²2 p⁶3S².

3 meer elektronen ontbreken nog steeds, die het volgende 3P -orbitaal bezetten volgens het diagram van Moeller: 1s²2s²2 p⁶3S²3P³, Fosfor -elektronische configuratie [P].

Zirkonio

Het zirkoniumelement heeft een z = 40. De weg verkorten met de 1s configuratie²2s²2 p⁶3S²3P⁶, Met 18 elektronen (het nobele argongas) zouden 22 meer elektronen ontbreken.

Na het 3P -orbitaal zijn het volgende in vulling volgens het diagram van Moeller de 4S, 3D, 4P en 5S.

Ze volledig vullen, dat wil zeggen 4s², 3D¹⁰, 4P⁶ en 5s², Er worden in totaal 20 elektronen toegevoegd. De resterende 2 elektronen worden daarom in het volgende orbitaal ingediend: de 4D. De elektronische configuratie van het zirkonium [ZR] is dus: 1s²2s²2 p⁶3S²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4d².

Kan u van dienst zijn: ethaan

Iridium

Ididio heeft een z = 77, dus het heeft 37 extra elektronen in vergelijking met zirkonium. Beginnend bij [CD], dat wil zeggen 1s²2s²2 p⁶3S²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4d¹⁰, U moet 29 elektronen toevoegen met de volgende orbitalen van het Moeller -diagram.

Nieuwe diagonalen tekenen, de nieuwe orbitalen zijn: 5p, 6s, 4f en 5d. De eerste drie orbitalen vullen die u volledig hebt: 5p⁶, 6s² en 4f¹⁴, Om in totaal 22 elektronen te geven.

Zodat 7 elektronen ontbreken, die in de 5D -orbitaal zijn: 1s²2s²2 p⁶3S²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4F¹⁴5 D⁷.

De vorige is de elektronische configuratie van iridium, [go]. Merk op dat de orbitalen 6s² en 5D⁷ Ze vallen vetgedrukt op om aan te geven dat ze correct overeenkomen met de Valencia -laag van dit metaal.

Uitzonderingen op het diagram van Moeller en de regel van Madelung

Er zijn veel elementen in het periodieke tabel die niet gehoorzamen wat onlangs is uitgelegd. De elektronische configuraties zijn experimenteel verschillen van voorspeld om kwantumredenen.

Onder de elementen die door deze meningsverschillen worden gepresenteerd, zijn: chroom (z = 24), koper (z = 29), zilver (z = 47), rhodium (z = 45), cerium (z = 58), niobio (z = 41) en nog veel meer.

De uitzonderingen komen zeer vaak voor bij het vullen van de orbitalen D en F. Chroom moet bijvoorbeeld een 4S Valencia -configuratie hebben²3D⁴ Volgens het diagram van Moeller en de heerschappij van Madelung, maar in werkelijkheid is het 4S¹3D⁵.

Ook, en ten slotte, zou de Valencia de la Plata -configuratie 5s moeten zijn²4d⁹; Maar het is echt 5s¹4d¹⁰.

Referenties

1. Misuperclase (s.F.) Wat is de elektronische configuratie? Hersteld van MisuperClase.com
2. Moorler -diagram. Hersteld van ES.Wikipedia.borg
3. Hoe elektronen in een energieniveau -diagram te vertegenwoordigen. Dummies hersteld.com