몫:
외부 전자 구성이란 무엇입니까?
그 전자 구성, 전자 구조라고도 불리는 것은 원자핵 주위의 에너지 준위에서 전자의 배열이다.
전 보어 원자 모델에 따라, 전자 코어로부터 가장 먼 층 일곱째 층 Q 핵을 핵, K에 근접한 제, 주위 궤도 다양한 레벨을 점유.
보다 세련된 양자 역학 모델의 관점에서, K-Q 층은 하나 이상의 전자에 의해 점유 될 수있는 한 세트의 궤도로 세분된다 (Encyclopædia Britannica, 2011).
일반적으로, 전자 상태는 원자의 기저 상태에서의 궤도를 설명하는 데 사용되지만 양이온 또는 음이온에서 이온화 된 원자를 나타내어 각각의 궤도 함수에서 전자의 손실 또는 증가를 보완하는 데에도 사용할 수 있습니다.
요소의 물리적 및 화학적 특성 중 다수는 고유 한 전자 구성과 관련 될 수 있습니다. 원자가 전자, 최 외각 층의 전자는 원소의 독특한 화학에 대한 결정 인자이다..
전자 구성의 기본 개념
원자의 전자를 오비탈에 할당하기 전에 전자 구성의 기본 개념에 익숙해야합니다. 주기율표의 각 원소는 양성자, 중성자 및 전자로 구성된 원자로 구성됩니다.
전자는 음전하를 나타내며, 전자의 궤도에있는 원자의 핵 주위에 발견되며, 전자가 95 % 확률 이내에서 발견 될 수있는 공간의 부피로 정의됩니다.
4 가지 다른 종류의 궤도 (s, p, d, f)는 모양이 다르며 궤도는 최대 두 개의 전자를 포함 할 수 있습니다. p, d 및 f 오비탈은 다른 하위 레벨을 가지므로 더 많은 전자를 포함 할 수 있습니다.
표시된 바와 같이, 각 원소의 전자 배치는 주기율표의 위치에 따라 고유합니다. 에너지 준위는주기에 의해 결정되며 전자의 수는 원소의 원자 번호로 주어진다..
서로 다른 에너지 준위의 궤도는 서로 비슷하지만 공간의 다른 영역을 차지합니다..
1s 궤도와 2s 궤도는 궤도의 특성 (방사형 노드, 구형 체적 확률, 두 개의 전자 만 포함 할 수있는 등)을 가지고 있습니다. 그러나, 그들은 서로 다른 에너지 레벨에서 발견되므로 핵 주위에 다른 공간을 차지합니다. 각 궤도는 주기율표의 특정 블록으로 나타낼 수 있습니다..
블록 S는 전이 금속 (그룹 3 (12)), 블록 (P)는 18 개의 그룹 (13)의 전형 원소이다 헬륨 (그룹 1 및 2), 블록 (D)된다 포함한 알칼리 금속의 영역이고 및 F 블록은 란탄 족 및 악티늄 계열 (2016 페이 치)입니다.
그림 1 : 주기율표의 요소와 오비탈의 에너지 수준에 따라 달라지는주기.
Aufbau의 원리
Aufbau는 독일어 단어 "Aufbauen"에서 유래되었습니다. 본질적으로 전자 구성을 쓸 때 한 원자에서 다른 원자로 이동하면서 전자 궤도를 구축하고 있습니다..
우리가 원자의 전자 배열을 쓸 때, 원자 번호가 오름차순으로 오비탈을 채 웁니다..
Aufbau의 원리는 원자 안에 두 개의 페르미온 (예 : 전자)이 없다는 Pauli 배타 원리에 기인한다. 그들은 동일한 양의 양자 수를 가질 수 있으므로 더 높은 에너지 수준에서 "쌓아야"합니다.
전자가 어떻게 축적되는지는 전자 구성의 대상이다 (Aufbau Principle, 2015).
안정한 원자는 핵에서 양성자만큼 전자를 가지고있다. 전자는 Aufbau 원리로 불리는 네 가지 기본 규칙에 따라 양자 궤도에서 핵 주위에 모인다..
- 동일한 4 개의 양자 수 n, l, m 및 s를 공유하는 원자 내에 두 개의 전자가 없다..
- 전자는 가장 낮은 에너지 준위의 궤도를 먼저 차지할 것이다..
- 전자는 항상 같은 회전 수로 궤도를 채 웁니다. 궤도가 꽉 차면 시작됩니다..
- 전자는 궤도를 양자 수 n과 l의 합으로 채울 것입니다. 같은 값의 (n + l)을 가진 직교 좌표가 먼저 n의 값으로 채워집니다.
두 번째와 네 번째 규칙은 기본적으로 동일합니다. 규칙 4의 예는 2p 및 3s 궤도.
2p 궤도는 n = 2이고 l = 2이고 3s 궤도는 n = 3이고 l = 1 (N + 1) = 4이지만 두 경우 모두 2p 궤도는 가장 낮은 에너지 또는 가장 낮은 값 n을 가지며 3 층.
다행히 그림 2의 Moeller 다이어그램을 사용하여 전자를 채울 수 있습니다. 1s에서 대각선을 실행하여 그래프를 읽습니다..
그림 2 : 전자 구성을 채우는 뮬러 다이어그램.
그림 2는 원자 궤도를 보여주고 화살표는 따라갈 경로를 따른다..
이제는 궤도의 차수가 꽉 차 있다는 것을 알았으므로 남은 유일한 것은 각 궤도의 크기를 암기하는 것입니다.
S 궤도 함수는 가능한 한 m의 값을가집니다.내가 전자 2 개 포함
P 오비탈은 m의 가능한 3 가지 값을가집니다.내가 전자 6 개 포함
D 궤도 함수는 5 개의 m 값을 가질 수 있습니다.내가 전자 10 개 포함
F 오비탈은 m의 7 가지 값을 가질 수 있습니다.내가 전자 14 개 포함
이것은 원소의 안정한 원자의 전자 배열을 결정하는 데 필요한 모든 것입니다..
예를 들어, 질소 원소를 취하십시오. 질소에는 7 개의 양성자가 있으며 따라서 7 개의 전자가 있습니다. 채울 첫 번째 궤도는 1s 궤도.
궤도에는 2 개의 전자가 있으므로 5 개의 전자가 남아 있습니다. 다음 궤도는 2s 궤도이며 다음 두 궤도를 포함합니다. 3 개의 최종 전자는 최대 6 개의 전자를 포함 할 수있는 2p 궤도로 이동합니다 (Helmenstine, 2017).
외부 전자 구성의 중요성
전자 구성은 원자의 성질 결정에 중요한 역할을한다..
동일한 그룹의 모든 원자는 원자 번호 n을 제외하고는 동일한 외부 전자 배치를 가지며, 그 이유는 이들이 유사한 화학적 성질을 갖는 이유이다.
원자 성질에 영향을 미치는 핵심 요소 중 일부는 가장 많이 점유 된 궤도의 크기, 고 에너지 궤도의 에너지, 궤도 공석수 및 고 에너지 궤도에서의 전자 수를 포함한다 (전자 구성 및 원자의 속성, SF).
대부분의 원자 특성은 핵 최 전자 및 전자의 최 외층에서의 전자 수, 원자가 전자 수와의 흡착 정도에 관련 될 수있다.
외층의 전자 공유 화학 결합을 형성 할 수있는 것들이다있는 능력을 가진 사람은 양이온을 형성하는 이온화 또는 음이온은 산화 상태의 화학 원소 (2,014 칸)주는 것들.
그들은 또한 원자 반경을 결정할 것입니다. n이 클수록 원자 반경이 커집니다. 원자가 전자를 잃으면 핵 주위의 음전하가 감소하기 때문에 원자 반경의 수축이 발생합니다.
외층은 분자의 전자와 혼성화 링크의 특성 (보즈 과학, 2013)에 대한 궤도 원자가 결합 이론, 결정 장 이론 및 분자의 이론에서 고려되는 것들이다.
참고 문헌
- Aufbau 원리. (2015, 6 월 3 일). chem.libretexts에서 가져온 것 : chem.libretexts.org.
- Bozeman Science. (2013, 아고 토 4). 전자 구성. Tube from youtube : youtube.com.
- 전자 구성 및 원자 속성. (S.F.). oneonta.edu에서 가져온 것 : oneonta.edu.
- Encyclopædia Britannica. (2011 년 9 월 7 일). 전자 구성. 브리태니커에서 가져온 것 : britannica.com.
- Faizi, S. (2016, 7 월 12 일). 전자 구성. chem.libretexts에서 가져온 것 : chem.libretexts.org.
- Helmenstine, T. (2017, 3 월 7 일). Aufbau 원리 - 전자 구조와 Aufbau 원리. thoughtco에서 가져온 : thoughtco.com.
- Khan, S. (2014 년 6 월 8 일). 원자가 전자와 결합. khanacademy에서 가져온 것 : khanacademy.org.