Diagramma Moeller

Qual è il diagramma di Moeller?

Lui Diagramma Moeller È un metodo grafico e nemotecnico per imparare la regola Madelung; Cioè, come scrivere la configurazione elettronica di un elemento. È caratterizzato dal disegno di alcune diagonali dalle colonne degli orbitali e seguendo la direzione della freccia è stabilito l'ordine appropriato per un atomo.

In alcune parti del mondo, il diagramma di Moeller è anche noto come piovere. Attraverso questo, un ordine è definito nel riempimento degli orbitali, che sono definiti dai tre numeri quantistici N, l E ml.

Nell'immagine superiore viene mostrato un semplice diagramma Moeller. Ogni colonna corrisponde a diversi orbitali: s, p, d e f, con i rispettivi livelli di energia. La freccia indica che il riempimento di qualsiasi atomo deve iniziare con l'orbitale 1S.

Pertanto, la freccia successiva deve iniziare con l'orbitale 2s, quindi da 2p attraverso l'orbitale 3s. In questo modo, come se fosse una pioggia, gli orbitali e il numero di elettroni che casa (4l+2).

Il diagramma di Moeller è un'introduzione per coloro che studiano configurazioni elettroniche.

Qual è il diagramma di Moeller?

Regola di Madelung

Poiché il diagramma di Moeller è una rappresentazione grafica della regola di Madelung, è necessario sapere come funziona quest'ultimo. Il riempimento degli orbitali deve obbedire alle seguenti due regole:

- Orbitali con valori più bassi di N+l Sono riempiti per primi, essendo N il numero quantico principale e l L'angolare orbitale. Ad esempio, l'orbitale 3D corrisponde a N= 3 e l= 2, quindi, N+l= 3+2 = 5; Nel frattempo, l'orbitale 4S corrisponde a N= 4 e l= 0, e N+l= 4+0 = 4. Da quanto sopra è stabilito che gli elettroni riempiono per la prima volta l'orbitale 4S.

- Se due orbitali hanno lo stesso valore di N+l, Gli elettroni lo occuperanno prima con meno valore di N. Ad esempio, l'orbitale 3D ha un valore di N+l= 5, come l'orbitale 4p (4+1 = 5); Ma poiché il 3D ha il minimo valore di N, sarà riempito prima di 4p.

Delle due osservazioni precedenti, è possibile raggiungere l'ordine successivo di riempimento degli orbitali: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Seguendo gli stessi passaggi per valori diversi di N+l Per ogni orbitale si ottengono le configurazioni elettroniche di altri atomi; che a sua volta può anche essere determinato dal diagramma Moeller.

Passi da seguire

La regola di Madelung stabilisce la formula N+l, con cui la configurazione elettronica può essere "armata". Tuttavia, come è stato detto, il diagramma di Moeller lo rappresenta già graficamente; in modo che sia sufficiente seguire le loro colonne e disegnare le diagonali passo dopo passo.

Tieni presente che ogni tipo di orbitale ha una diversa capacità di ospitare elettroni; In questo modo, abbiamo:

S = 2 elettroni

P = 6 elettroni

D = 10 elettroni

F = 14 elettroni

Si ferma nell'orbitale in cui l'ultimo elettrone è stato occupato da z.

Come si avvia la configurazione elettronica di un atomo? Per fare ciò, devi prima conoscere il tuo numero atomico Z, che, per definizione, per un atomo neutro è uguale al numero di elettroni.

Pertanto, con Z il numero di elettroni, e con questo iniziano a disegnare diagonali dal diagramma Moeller.

Per maggiori chiarimenti, quindi ci sono una serie di esercizi risolti.

Esercizi risolti

Berillio

Usando la tabella periodica, l'elemento berillio si trova con z = 4; cioè, deve essere alloggiato ai suoi quattro elettroni negli orbitali.

A partire dalla prima freccia nel diagramma Moeller, l'orbitale 1S occupa due elettroni: 1s²; seguito da Orbital 2s, con due elettroni aggiuntivi per aggiungere 4 in totale: 2s².

Pertanto, la configurazione elettronica della birra, espressa come [be] è 1s²2s². Si noti che la somma dei sondaggi è pari al numero di elettroni totali.

Incontro

L'elemento fosforo ha una z = 15 e, di conseguenza, ha 15 elettroni in totale, che deve occupare gli orbitali. Per far avanzare il percorso, inizia subito con la configurazione 1S²2s², che contiene 4 elettroni. 9 altri elettroni sarebbero scomparsi.

Dopo l'orbitale 2S, la freccia successiva "entra" attraverso l'orbitale 2p, finalmente cadendo nell'orbitale 3S. Poiché gli orbitali 2p possono occupare 6 elettroni e gli elettroni 3s 2, hai: 1s²2s²2 p⁶3s².

Mancano ancora 3 elettroni, che occupano il seguente orbitale 3p secondo il diagramma di Moeller: 1s²2s²2 p⁶3s²3p³, Fosforo Configurazione elettronica [P].

Zirconio

L'elemento zirconio ha una z = 40. Accorciare la strada con la configurazione 1S²2s²2 p⁶3s²3p⁶, Con 18 elettroni (il Noble Argon Gas), mancavano altri 22 elettroni.

Dopo l'orbitale 3p, quanto segue nel riempimento secondo il diagramma di Moeller sono i 4s, 3D, 4p e 5s.

Riempirli completamente, cioè 4s², 3d¹⁰, 4p⁶ e 5s², Vengono aggiunti un totale di 20 elettroni. I restanti 2 elettroni sono presentati, quindi, nel seguente orbitale: il 4D. Pertanto, la configurazione elettronica dello zirconio [ZR], è: 1S²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d².

Iridio

Ididio ha una z = 77, quindi ha 37 elettroni aggiuntivi rispetto allo zirconio. A partire da [CD], cioè 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰, Devi aggiungere 29 elettroni con i seguenti orbitali del diagramma Moeller.

Disegnando nuovi diagonali, i nuovi orbitali sono: 5p, 6s, 4f e 5d. Riempire i primi tre orbitali che hai completamente: 5p⁶, 6s² e 4f¹⁴, Per dare un totale di 22 elettroni.

In modo che mancano 7 elettroni, che sono nell'orbitale 5D: 1S²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5 D⁷.

Il precedente è la configurazione elettronica di Iridium, [Go]. Si noti che gli orbitali 6s² e 5d⁷ Si distinguono in grassetto per indicare che corrispondono correttamente allo strato di Valencia di questo metallo.

Eccezioni al diagramma di Moeller e al dominio di Madelung

Ci sono molti elementi nella tavola periodica che non obbediscono a ciò che è stato spiegato di recente. Le sue configurazioni elettroniche differiscono sperimentalmente dalle previste per motivi quantistici.

Tra gli elementi presentati da questi disaccordi ci sono: cromo (z = 24), rame (z = 29), argento (z = 47), rodio (z = 45), cerio (z = 58), niobio (z = 41) e molti altri.

Le eccezioni sono molto frequenti nel riempimento degli orbitali d e f. Ad esempio, Chromium dovrebbe avere una configurazione 4S Valencia²3d⁴ Secondo il diagramma di Moeller e la regola di Madelung, ma in realtà sono 4s¹3d⁵.

Inoltre, e infine, la configurazione di Valencia de la Plata dovrebbe essere 5S²4d⁹; Ma sono davvero 5s¹4d¹⁰.

Riferimenti

1. Misupiclasi (s.F.) Qual è la configurazione elettronica? Recuperato dalla misurde.com
2. Diagramma Moeller. Recuperato da ES.Wikipedia.org
3. Come rappresentare gli elettroni in un diagramma a livello di energia. Dummies si è ripreso.com