Kernel Electronic Configuration Construction, Esempi

IL Configurazione elettronica del kernel o compatto è che le cui notazioni quantistiche del numero di elettroni e dei loro sotto -livelli di energia sono abbreviati dai simboli di gas nobili in parentesi quadrate. È molto utile quando si scrivono configurazioni elettroniche per un determinato elemento, in quanto è semplice e veloce.

La parola "kernel" di solito si riferisce agli strati interni elettronici di un atomo; Cioè, quelli in cui i loro elettroni non provengono da Valencia e quindi non partecipano al legame chimico, sebbene definiscano le proprietà dell'elemento. Metaforicamente parlando, il kernel sarebbe l'interno della cipolla, con i suoi strati composti da una serie di orbitali in crescita in energia.

Configurazioni elettroniche abbreviate con i simboli di gas nobili. Fonte: Gabriel Bolívar.

L'immagine superiore mostra simboli chimici per quattro dei gas nobili tra parentesi quadrate e con colori diversi: [he] (verde), [ne] (rosso), [ar] (viola) e [kr] (blu) (blu).

Ciascuno dei suoi frame punteggiati contiene caselle che rappresentano gli orbitali. Maggiore è il numero maggiore di elettroni contenenti; che a sua volta significherà che le configurazioni elettroniche di più elementi possono essere semplificate con questi simboli. Questo consente di risparmiare tempo ed energia scrivendo tutte le notazioni.

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Ordine di costruzione

Prima di utilizzare le configurazioni elettroniche del kernel, è conveniente rivedere l'ordine corretto di creare o scrivere queste configurazioni. Questo è governato secondo la regola diagonale o il diagramma Moeller (chiamato in alcune parti della pioggia). Avendo questo diagramma a portata di mano, le notazioni quantistiche rimangono come segue:

1S 2S 2P 3S 3P 4S 3D 4P 5S 4D 5P 6S 4F 5D 6P 7S 5F 6D 7P

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Questa fila di notazioni quantistiche sembra esaurita; E sarebbe ancora di più se dovessi scriverlo ancora per essere rappresentato la configurazione elettronica di qualsiasi elemento che è stato trovato nel periodo 5 in poi. Si noti che la riga è vuota di elettroni; Non ci sono numeri ai diritti dei diritti superiori (1S²2s²2 p⁶...).

Va ricordato che gli orbitali S può "ospitare" due elettroni (NS²). Gli orbitali P Ce ne sono tre in totale (guarda le tre scatole sopra), in modo che possano ospitare sei elettroni (NP⁶). E infine, gli orbitali D Ce ne sono cinque e il F sette, con un totale di dieci (ND¹⁰) e quattordici (NF¹⁴) elettroni, rispettivamente.

Abbreviazione di configurazione elettronica

Detto questo, la fila anteriore delle notazioni quantistiche è riempita di elettroni:

1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Quanti elettroni ci sono in totale? 118. E quale elemento corrisponde a una quantità così enorme di elettroni nel suo atomo? Al nobile gas oganese, OG.

Supponiamo che ci sia un elemento con un numero quantico z pari a 119. Quindi, la sua configurazione elettronica di Valencia sarebbe 8s¹; Ma quale sarebbe la sua configurazione elettronica completa?

1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ 8s¹

E quale sarebbe la tua configurazione elettronica del kernel, la compatta? Questo:

[OG] 8s¹

Nota l'ovvia semplificazione o abbreviazione. Nel simbolo [OG] vengono contati tutti gli 118 elettroni scritti sopra, quindi questo elemento incerto ha 119 elettroni, di cui solo uno proviene da Valencia (si troverebbe sotto il Francia nella tabella periodica).

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Esempi

Generale

Supponiamo ora che tu voglia eseguire progressivamente l'abbreviazione:

[Lui] 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Nota che 1s² È stato sostituito da [lui]. Il prossimo gas nobile è il neon, che ha 10 elettroni. Sapendo questo, l'abbreviazione continua:

[Ne] 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Quindi segui l'argon, con 18 elettroni:

[Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Poiché il prossimo gas nobile è il kripton, altri 36 elettroni sono avanzati:

[Kr] 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Lo xeno ha 54 elettroni e quindi spostiamo l'abbreviazione sull'orbitale 5p:

[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5 D¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

A questo punto la configurazione elettronica è sempre abbreviata all'orbitale NP; Cioè, i gas nobili hanno questi orbitali pieni di elettroni. E finalmente segui il radon, con 86 elettroni, quindi abbreviamo l'orbitale 6p:

[RN] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Ossigeno

L'ossigeno ha otto elettroni, essendo la sua configurazione elettronica completa:

1s²2s²2 p⁴

L'unica abbreviazione che possiamo usare è [lui] di 1s². Pertanto, la sua configurazione elettronica del kernel è:

[Lui] 2s²2 p⁴

Potassio

Il potassio ha diciannove elettroni, essendo la sua configurazione elettronica completa:

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1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

Si noti che possiamo usare il simbolo [lui] per abbreviare tale configurazione; così come [ne] e [ar]. Quest'ultimo è ciò che viene usato perché l'argon è il gas nobile che lo precede più vicino al potassio. Pertanto, la sua configurazione elettronica del kernel rimane:

[Ar] 4s¹

indiano

L'India ha quaranta elettroni Nine, essendo la sua configurazione elettronica completa:

1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p¹

Poiché il Kripton è il gas nobile più vicino che precede l'indiano, viene utilizzato il simbolo [KR] per l'abbreviazione e si verifica la sua configurazione elettronica del kernel:

[Kr] 5s² 4d¹⁰ 5 p¹

Sebbene gli orbitali 4D non appartengano formalmente al kernel indiano, i loro elettroni non intervengono (almeno in condizioni normali) nel loro legame metallico, ma quelli di 5s e 5p orbitali.

Tungsteno

Il tungsteno (o Wolframio) ha 74 elettroni e la sua configurazione elettronica completa è:

1s² 2s² 2 p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5 p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5 D⁴

Ancora una volta, cerchiamo il gas nobile più vicino. Nel suo caso, corrisponde a Xenón, che ha i suoi orbitali 5p completi. Pertanto, sostituiamo la riga delle notazioni quantistiche con il simbolo [xe] e finalmente avremo la sua configurazione elettronica del kernel:

[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5 D⁴

Riferimenti

1. SHIVER & ATKINS. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
3. Pat Thayer. (2016). Diagrammi di configurazione elettronica. Recuperato da: chimica.org
4. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (5 dicembre 2018). Definizione del nucleo di gas nobile. Recuperato da: Thoughtco.com/
5. Wikipedia. (2019). Configurazione elettronica. Recuperato da: è.Wikipedia.org