Was ist eine Elektronenkonfiguration?
Die Elektronenkonfiguration ist die Verteilung der Elektronen eines Atoms (oder Moleküls) in Atom- oder Molekülorbitalen.
Was ist ein Orbital? (Einfache Definition)
Ein Elektron kann überall um den Kern herum gefunden werden. Ein Orbital ist die wahrscheinlichste Position eines Elektrons um ein Atom.
Wenn Sie wirklich sehen möchten, wie ein Orbital aussieht:
Konfigurationsbeispiel (Notation)
Die Elektronenkonfiguration des Neonatoms beträgt 1s² 2s² 2p⁶.
Orbital-Beispiel
1s² ist ein spezifisches Orbital. In diesem Beispiel:
- "1" ist das Energieniveau.
- "s" ist der Orbitaltyp.
- "2" ist die Anzahl der darin enthaltenen Elektronen.
Hinweis: "2s²" und "2p⁶" sind ebenfalls Orbitale.
Schalen und Unterschalen
Elektronenkonfigurationen werden durch Schalen und Unterschalen unterteilt.
Was ist eine Elektronenhülle? (Einfache Definition)
Eine Elektronenhülle ist ein Teil der Außenseite eines Atoms. Es ist eine Gruppe von Orbitalen mit dem gleichen Wert der Quantenzahl.
Sie erhalten Zahlen oder Buchstaben von "K" bis "Q".
Im Neon-Beispiel:
- 1s² (1 ist die Quantenzahl und Schale)
- 2s² (2 ist die Quantenzahl und Schale)
Was ist eine Elektronenunterschale? (Einfache Definition)
Eine Unterschale ist eine Unterteilung von Elektronenschalen, die durch Elektronenorbitale getrennt sind. Unterschalen werden mit s, p, d und f bezeichnet.
Im Neon-Beispiel:
- 1s² (s ist die Unterschale)
- 2p⁶ (p ist die Unterschale)
Warum Ist die Elektronenkonfiguration wichtig?
Sie haben sicherlich noch nie von einer Protonen- oder Neutronenkonfiguration gehört, oder?Das liegt daran, dass sie leicht zu finden sind, wir wissen, wo sie sind. Über Elektronen kann man nicht dasselbe sagen.
Wenn wir sagen, dass ein Elektron ein Orbital ist, dann deshalb, weil es mit hoher Wahrscheinlichkeit dort ist. Nicht, weil wir uns dessen sicher sind. Das ist eine Definition für "Orbital".
Die Hauptgründe, warum wir die Elektronenkonfiguration untersuchen, sind also:
- Elektronen sind schwer zu finden.
- Elektronen sind der Grund, warum Atome und Moleküle miteinander wechselwirken.
- Es hilft uns, die Eigenschaften eines Elements vorherzusagen.
- Es hilft uns, die Wertigkeit eines Elements zu bestimmen.
Andere Anwendungen
Schreiben von Elektronenkonfigurationen
Zuerst müssen wir verstehen, wie Elektronen wählen, wo sie sich befinden. Auch bekannt als "Allgemeine Regeln".
Als nächstes werde ich den traditionellen Weg zum Schreiben einer Elektronenkonfiguration erklären und dann einen coolen Hack erklären, den Sie verwenden können.
Regel 1: Verteilung nach Energieniveaus
Unsere Intuition könnte uns vermuten lassen, dass Elektronen zuerst Orbitale füllen, die näher am Kern liegen.
Aber das stimmt nicht ganz. Sie füllen zuerst die niederenergetischen Orbitale. Die meisten davon sind näher am Kern, aber nicht immer.
Regel 2: Verteilung nach Entfernung
Wenn sie zwischen Orbitalen gleicher Energie wählen können, werden sie es vorziehen, so weit wie möglich zu liegen.
Regel 3: Verteilung nach Elektronenspin
Traditionelles Füllverfahren
Wir verwenden eine Gedächtnishilfe, um Regel 1 (oben) einzuhalten:
 |
Folgen Sie einfach der Linie von oben nach unten. Füllen Sie das Orbital und gehen Sie zum nächsten.
Sie müssen die maximale Anzahl von Elektronen in jeder Unterschale beachten:
- s: 2.
- p: 6.
- d: 10.
- f: 14.
Beispiel einer Edelgaskonfiguration:
- Er: 1s2.
- Ne: 1s2 2s2 2p6.
- Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
- Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.
- Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6.
- Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p6.
Das Problem mit Methode ist:
- Diese Merkhilfe muss man sich merken.
- Sie müssen die Anzahl der bisher verwendeten Elektronen kontrollieren.
- Sie müssen sich merken, wie viele Elektronen in jede Unterschale (s, p, d, f) passen.
- Es dauert sehr lange.
Die Blockmethode (Der Hack)
Ich erkläre hier einen coolen Hack:
Schritt 1: Beschriften Sie Ihre Periodentabelle in Blöcken .
Schritt 2: Identifizieren Sie das interessierende Element im Periodensystem und kreisen Sie es ein.
Schritt 3: Suchen Sie Wasserstoff als Ausgangspunkt.
Schritt 4: Gleiten Sie über jede Reihe, von links nach rechts und von oben nach unten, und schreiben Sie die Elektronenkonfiguration auf, bis Sie zu Ihrem Element gelangen.
Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2
Schritt 5: Überprüfen Sie Ihre Arbeit, indem Sie alle hochgestellten Zeichen hinzufügen und sehen, ob dies die Gesamtzahl der Elektronen in Ihrem . ergibt Element von Interesse. dies ist optional.
2+2+6+2+6+2+10+2 = 32.
Was macht dies zu einer besseren Methode:
- Sie müssen sich nicht daran erinnern, wie viele Elektronen in jede Unterschale passen (s, p, d, f).
- Sie müssen sich diese Gedächtnishilfe nicht merken.
- Sie müssen die bisher verwendeten Elektronen nicht im Auge behalten.
- Es dauert viel weniger Zeit.
Abgekürzte Elektronenkonfiguration
Wie Sie oben sehen können, führt die Standardverteilung oft zu einer großen Elektronenkonfiguration.
In diesen Fällen können wir eine verkürzte Konfiguration (Kondensierte Elektronenkonfiguration) verwenden. Wir können dies einen offiziellen Hack nennen.
Warum? Nun, Sie werden feststellen, dass in jedem schweren Atom immer ein vollständiger Satz von Unterschalen vorhanden ist. Dies ist auch die gleiche Konfiguration des vorherigen Edelgases im Periodensystem.
Also setzen wir das letzte Edelgas in eckige Klammern.
Beispiel
Die Elektronenkonfiguration von Natrium ist 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Wie schreiben wir es in Kurzform?
Schritt 1: Wir wählen das letzte Edelgas. In diesem Fall handelt es sich um ein Neon-Element.
Die Neon-Konfiguration ist 1s² 2s² 2p⁶, also ersetzen wir sie durch [Xe] :
[Ne]3s¹ .
Neon könnte als [He] 2s² 2p⁶ abgekürzt werden.
Englische Version
Zitat
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Luz, Gelson. Elektronenkonfiguration (Vollständig, Abgekürzt Und Ein Cooler Hack). Materialien Blog. Gelsonluz.com. dd mmmm jjjj. URL.
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