몫:
스펙트럼 표기법이란 무엇입니까?
그 스펙트럼 표기법 o전자 배치는 원자핵 주위의 에너지 준위에서 전자의 배열이다.
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 많은 부분이 고유 한 전자 구성과 상호 연관 될 수 있습니다.
원자가 전자, 최 외각 층의 전자는 원소의 고유 한 화학적 성질에 대한 결정 인자이다 (Electron Configurations and Atoms of Properties, S.F.).
원자의 최 외층에있는 전자가 어떤 종류의 에너지를 받으면, 그들은 더 높은 에너지 층으로 이동한다. 따라서, K 층의 전자는보다 높은 에너지 상태에있는 동안 L 층으로 전달 될 것이다.
전자가 바닥 상태로 되돌아 오면 전자기 스펙트럼 (빛)을 방출하여 흡수 한 에너지를 방출합니다. 각 원자는 특정한 전자 배열을 가지므로 흡수 스펙트럼 (또는 방출) 스펙트럼이라고도 불리는 특정 스펙트럼을 갖게됩니다..
이러한 이유로, 스펙트럼 표기법이라는 용어는 전자 구성 (Spectroscopic Notation, S.F.)을 나타 내기 위해 사용됩니다..
스펙트럼 표기법을 결정하는 방법 : 양자 수
총 4 개의 양자 수는 원자 내의 각 전자의 이동과 궤도를 완전히 묘사하는 데 사용됩니다.
원자 내의 모든 전자의 모든 양자 수의 조합은 Schrödinger 방정식을 따르는 파동 함수로 설명됩니다. 원자의 각 전자는 고유 한 양자 수.
Pauli 배타 원리에 따르면, 2 개의 전자는 4 개의 양자 수의 동일한 조합을 공유 할 수 없다.
양자 수는 원자의 전자 구성과 원자 전자의 위치를 결정하는 데 사용할 수 있기 때문에 중요합니다..
양자 수는 원자의 다른 특성, 예를 들어 이온화 에너지 및 원자 반경을 결정하는 데에도 사용됩니다.
퀀텀 번호는 특정 셸, 하위 레이어, 궤도 및 전자 왜곡을 지정합니다..
이것은 그들이 원자에서 전자의 특성을 완전하게 기술한다는 것을 의미한다. 즉, 원자에서 전자의 슈뢰딩거 방정식 또는 파동 함수에 대한 각각의 고유 한 해를 기술한다..
총 4 개의 양자 수 : 주 퀀텀 수 (n), 궤도 각 운동량의 양자 수 (l), 자성 양자 수 (ml) 및 전자 스핀의 양자 수 (ms)가 있습니다..
주요 양자 수 nn은 전자의 에너지와 핵에서 전자의 가장 가능성있는 거리를 나타냅니다. 즉, 궤도의 크기와 전자가 놓이는 에너지 준위를 말합니다.
하위 계층의 수 또는 ll은 궤도의 모양을 나타냅니다. 각도 노드의 수를 결정할 때도 사용할 수 있습니다.
자기 양자 수의 용액은 바인더의 에너지 레벨을 설명하고 더 위쪽 또는 아래쪽 (아나스타샤 Kamenko 2017) 될 수있는 전자, 스핀 관한.
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 파울리 (Pauli)의 배타 원리에 기인한다.이 원리는 원자 내에 두 개의 페르미온 (예 : 전자)이 없다고 말한다..
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 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 궤도입니다. 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).
Hund 규칙
Aufbau 섹션에서는 전자가 낮은 에너지 궤도를 어떻게 채우고 낮은 에너지 궤도가 꽉 찬 후에 만 높은 에너지 궤도로 이동하는지에 대해 논의했다.
그러나이 규칙에는 문제가 있습니다. 물론, 1s 오비탈은 2s 오비탈보다 먼저 채워 져야합니다. 왜냐하면 1s 오비탈은 n 값이 낮기 때문에 에너지가 낮기 때문입니다.
그리고 3 개의 다른 2p 궤도 함수 는요? 그들이 채워지는 순서는 무엇입니까? 이 질문에 대한 대답은 룬트의 통치를 포함한다..
Hund의 규칙은 다음과 같이 말합니다 :
- 하위 수준의 각 궤도는 궤도가 두 배가되기 전에 개별적으로 점유됩니다..
- 개별적으로 점유 된 궤도상의 모든 전자는 동일한 스핀을 갖는다 (총 스핀을 최대화하기 위해).
전자가 궤도에 배정되면, 전자는 먼저 반원 궤도에서 다른 전자와 결합하기 전에 유사한 에너지 (궤도 퇴화라고도 함)로 모든 궤도를 채운다..
기저 상태의 원자는 가능한 한 많은 비공유 전자를 갖는 경향이있다. 이 과정을 시각화 할 때, 전자가 자석과 접촉했을 때 자석의 같은 극점과 동일한 거동을 보이는 것을 고려하십시오.
음으로 하전 된 전자가 오비탈을 채울 때, 그들은 먼저 짝을 이루기 전에 가능한 멀리 서로 가려고합니다 (Hund 's Rules, 2015).
참고 문헌
- Anastasiya Kamenko, T. E. (2017 년 3 월 24 일). 양자 수. chem.libretexts.org에서 검색 함.
- Aufbau 원리. (2015, 6 월 3 일). chem.libretexts.org에서 검색 함.
- 전자 구성 및 원자 속성. (S.F.). oneonta.edu에서 검색 함.
- Encyclopædia Britannica. (2011 년 9 월 7 일). 전자 구성. britannica.com에서 회복.
- Helmenstine, T. (2017, 3 월 7 일). Aufbau 원리 - 전자 구조와 Aufbau 원리. thoughtco.com에서 가져온.
- 룬트의 규칙. (2015, 7 월 18 일). chem.libretexts.org에서 검색 함.
- 분광법 표기법. (S.F.). bcs.whfreeman.com에서 검색 함.