Pravilo Dijagonala Što služi, što se sastoji, primjeri



 dijagonalno pravilo je konstrukcijski princip koji omogućuje opisivanje elektronske konfiguracije atoma ili iona, prema energiji svake orbitalne ili energetske razine. U tom smislu, elektronska distribucija svakog atoma je jedinstvena i daje se kvantnim brojevima.

Ovi brojevi definiraju prostor u kojem su elektroni najvjerojatnije locirani (nazivaju se atomske orbitale) te ih dodatno opisuju. Svaki kvantni broj odnosi se na svojstvo atomskih orbitala, što pomaže u razumijevanju karakteristika atomskih sustava rasporedom njihovih elektrona u atomu i njihovim energijama..

Na isti način, dijagonalno pravilo (poznato i kao Madelungovo pravilo) temelji se na drugim principima koji poštuju prirodu elektrona, kako bi se ispravno opisalo njihovo ponašanje unutar kemijskih vrsta..

indeks

  • 1 Za što se koristi??
    • 1.1 Elektroničke konfiguracije kemijskih vrsta
  • 2 Od čega se sastoji??
  • 3 Primjeri
  • 4 Iznimke
  • 5 Reference

Za što je??

Ovaj se postupak temelji na Aufbau principu, koji kaže da se u procesu integracije protona u nukleus (jedan po jedan), kada su kemijski elementi konstituirani, elektroni dodaju jednako atomskim orbitalima.

To znači da, kada je atom ili ion u svom osnovnom stanju, elektroni zauzimaju raspoložive prostore atomskih orbitala prema njihovoj energetskoj razini.

Kada zauzimaju orbitale, elektroni su postavljeni prvi na nivoima koji imaju nižu energiju i nisu zauzeti, da bi se onda smjestili u višu energiju.

Elektroničke konfiguracije kemijskih vrsta

Na isti način, ovo se pravilo koristi za dobivanje prilično točnog razumijevanja elektroničkih konfiguracija osnovnih kemijskih vrsta; to jest, kemijski elementi kada su u svom temeljnom stanju.

Tako, stječući razumijevanje konfiguracija koje elektroni prisutni unutar atoma, možemo razumjeti svojstva kemijskih elemenata.

Stjecanje tog znanja temeljno je za zaključivanje ili predviđanje navedenih svojstava. Isto tako, informacije dobivene ovim postupkom objašnjavaju razlog zbog kojeg se periodni sustav tako dobro slaže s istraživanjima elemenata..

Od čega se sastoji??

Iako se ovo pravilo odnosi samo na atome koji su u svom osnovnom stanju, dobro funkcionira za elemente periodnog sustava.

Pridržavamo se Paulijevog principa isključenosti, koji kaže da dva elektrona koji pripadaju istom atomu ne mogu posjedovati četiri jednaka kvantna broja. Ova četiri kvantna broja opisuju svaki od elektrona u atomu.

Dakle, glavni kvantni broj (n) definira razinu energije (ili sloja) u kojoj se nalazi proučavani elektron i azimutni kvantni broj (is) se odnosi na kutni moment i detaljno opisuje oblik orbite.

Isto tako, magnetski kvantni broj (mℓ) izražava orijentaciju te orbite u prostoru i kvantni broj spina (ma) opisuje smjer rotacije elektrona oko vlastite osi.

Osim toga, pravilo Hunda izražava da se elektronička konfiguracija koja pokazuje veću stabilnost na pod-razini smatra onom koja ima više spinova u paralelnim pozicijama.

Pridržavajući se tih principa utvrđeno je da je raspodjela elektrona u skladu s donjim dijagramom:

Na ovoj slici vrijednosti n odgovaraju 1, 2, 3, 4 ... prema energetskoj razini; a vrijednosti ℓ su predstavljene s 0, 1, 2, 3 ..., koje su ekvivalentne s, p, d i f. Dakle, stanje elektrona u orbitalama ovisi o tim kvantnim brojevima.

Primjeri

Uzimajući u obzir opis ovog postupka, u nastavku su navedeni neki primjeri njegove primjene.

Kao prvo, da bi se dobila elektronička distribucija kalija (K), mora se znati njegov atomski broj koji je 19; to jest, kalijev atom ima 19 protona u svojoj jezgri i 19 elektrona. Prema dijagramu, njegova konfiguracija je dana kao 1s22s22p63S23P64s1.

Konfiguracije polielektronskih atoma (koji imaju više od jednog elektrona u svojoj strukturi) također se izražavaju kao konfiguracija plemenitog plina prije atoma i elektrona koji ga slijede..

Na primjer, u slučaju kalija on je također izražen kao [Ar] 4s1, jer plemeniti plin koji prethodi kaliju u periodnom sustavu je argon.

Drugi primjer, ali u ovom slučaju prijelazni metal, je živa (Hg) koja ima 80 elektrona i 80 protona u svojoj jezgri (Z = 80). Prema konstrukcijskoj shemi, njegova cjelovita elektronička konfiguracija je:

1s22s22p63S23P64s23d104p65S24d105p66s24f145d10.

Kao i kod kalija, konfiguracija žive može se izraziti kao [Xe] 4f145d106s2, jer plemeniti plin koji mu prethodi u periodnom sustavu je ksenon.

iznimke

Pravilo dijagonala osmišljeno je tako da se primjenjuje samo na atome koji su u temeljnom stanju i s električnim nabojem jednakim nuli; to jest, vrlo se dobro uklapa u elemente periodnog sustava.

Međutim, postoje neke iznimke za koje postoje značajna odstupanja između navodne elektroničke distribucije i eksperimentalnih rezultata..

To se pravilo temelji na raspodjeli elektrona koji će se nalaziti u pod-razinama koje podliježu pravilu n + ℓ, što podrazumijeva da su orbitale koje imaju malu n + ℓ veličinu ispunjene prije onih koje pokazuju veću veličinu ovog parametra..

Kao iznimke, prikazani su elementi paladij, krom i bakar, od kojih se predviđaju elektroničke konfiguracije koje se ne slažu s promatranim.

Prema tom pravilu, paladij mora imati elektroničku distribuciju jednaku [Kr] 5s24d8, ali eksperimenti su dali jednako [Kr] 4d10, što ukazuje da se najstabilnija konfiguracija ovog atoma događa kada je pod-sloj 4d pun; to jest, ima nižu energiju u ovom slučaju.

Slično tome, atom kroma bi trebao imati sljedeću elektronsku distribuciju: [Ar] 4s23d4. Međutim, eksperimentalno je dobiveno da ovaj atom dobiva konfiguraciju [Ar] 4s13d5, što znači da se niže energetsko stanje (stabilnije) događa kada su oba sloja djelomično puna.

reference

  1. Wikipedia. (N. D.). Aufbau princip. Preuzeto s en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdanje. Meksiko: McGraw-Hill.
  3. ThoughtCo. (N. D.). Madelungova definicija pravila. Preuzeto s thoughtco.com
  4. LibreTexts. (N. D.). Načelo Aufbau. Preuzeto s chem.libretexts.org
  5. Reger, D.L., Goode, S.R. i Ball, D.W. (2009). Kemija: načela i praksa. Preuzeto s books.google.co.ve