Prinsip Aufbau

Atomik Orbital Mengisi Urutan Menurut Prinsip Aufbau

Apa prinsip aufbau?

Dia Prinsip Aufbau, Juga dikenal sebagai aturan hujan atau prinsip konstruksi, ini adalah aturan praktis yang memungkinkan memprediksi konfigurasi elektronik dari sebagian besar elemen dari tabel periodik, serta ionnya.

Prinsip ini menetapkan bahwa, karena proton ditambahkan ke nukleus, satu per satu untuk secara berturut -turut membangun setiap elemen kimia, elektron juga ditambahkan secara berturut -turut ke orbital atom energi terkecil yang tersedia.

Dengan kata lain, Aufbau menetapkan bahwa ada urutan khusus yang menurutnya orbital atom dapat diisi. Pesanan ini dijelaskan di bawah ini.

Urutan pengisian orbital sesuai dengan prinsip aufbau

Urutan di mana orbital atom diisi tergantung pada tingkat energinya. Aturan emasnya adalah bahwa tingkat energi ini diisi dari yang paling sedikit ke yang terbesar, seolah -olah itu adalah bangunan di mana apartemen harus diisi di lantai terendah untuk mengakses lantai tertinggi.

Dalam hal ini, untuk memprediksi urutan pengisian orbital, pertama -tama kita harus tahu bagaimana mereka dipesan sesuai dengan tingkat energi mereka. Dalam analogi bangunan, ini berarti mengetahui apartemen (orbital) mana yang ada di setiap lantai.

Grafik berikut menunjukkan tingkat energi orbital atom pertama yang dipesan dari energi terendah ke yang lebih besar.

Dalam gambar ini, setiap gambar mewakili orbital tertentu di mana hanya 2 elektron yang sesuai. Setiap kelompok lukisan dengan warna yang sama mewakili sub -tingkat energi.

Sub -level ini diidentifikasi dengan angka dan huruf (1s, 3p, 3d, dll.). Angka menunjukkan tingkat energi utama, sedangkan huruf menunjukkan jenis orbital yang membentuk grup.

Itu dapat melayani Anda: aluminium klorida (ALCL3)

Menurut skema ini, sub -level pertama yang harus diisi adalah 1s (energi terkecil dari semuanya), kemudian datang, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d dan seterusnya.

Aturan hujan

Terlepas dari betapa mudahnya untuk menetapkan urutan pengisian jika Anda memiliki grafik seperti yang sebelumnya, sulit untuk mengingat urutan tertentu di mana sub -level yang berbeda pergi. Untuk ini, apa yang disebut beberapa "aturan hujan" digunakan.

Aturan ini terdiri dari dua langkah sederhana:

Langkah 1

Daftar dibuat di mana setiap baris sesuai dengan tingkat energi, dan berisi satu demi satu, semua sub -level yang tersedia pada tingkat energi itu.

Misalnya, baris pertama sesuai dengan level 1 (n = 1) dan hanya berisi sub -level 1S; Baris kedua sesuai dengan level n = 2 dan berisi sub -level 2S dan 2P; Yang ketiga berisi sub -level 3P, 3P dan 3D, dan seterusnya.

Daftar lengkapnya terlihat seperti ini:

Langkah 2

Diagonal descending ditarik dari kanan ke kiri, satu di bawah yang lain, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Garis -garis ini menyerupai rute tetesan air selama angin dengan angin, jadi grafik ini biasanya disebut "metode hujan". Urutan pengisian ditentukan oleh urutan di mana diagonal ini menyentuh sub -level dalam daftar.

Berdasarkan angka sebelumnya, urutan energi orbital dan, oleh karena itu, urutan di mana mereka harus diisi adalah:

Dapat melayani Anda: tabel kuantum

Pesanan pengisian ini adalah satu -satunya yang benar -benar penting saat menulis konfigurasi elektronik sebuah atom. Saat mengisi sub -level ini, harus diingat bahwa di sub -level S Hanya 2 elektron yang cocok P Fit 6, di D Mereka muat 10 dan di F Mereka pas 14.

Pengecualian di awal aufbau

Prinsip aufbau dengan jelas menetapkan bahwa sub -tingkat tidak dapat diisi sampai semua sub -level sebelumnya telah sepenuhnya terisi. Namun, ada beberapa pengecualian untuk aturan ini.

Dalam beberapa kasus, atom lebih suka memiliki sub -tingkat energi yang diisi tepat menjadi dua daripada memiliki yang tidak lengkap yang tidak penuh dalam dua. Dalam kasus tersebut, konfigurasi elektronik atom yang sebenarnya tidak cocok dengan urutan yang diprediksi dengan metode hujan.

Misalnya, menurut prinsip AUFBAU, atom krom harus memiliki konfigurasi elektronik yang berakhir dengan 4s² 3d⁴. Namun, konfigurasi sebenarnya adalah 4s¹ 3d⁵ karena dengan demikian sub -level 4S dan 3D diisi menjadi dua saat dalam konfigurasi lainnya no.

Hal yang sama berlaku untuk tembaga yang konfigurasinya berakhir di 4s¹ 3d¹⁰, bukannya 4s² 3d⁹, karena dengan demikian mengisi Sub -Tingkat D dan S penuh menjadi dua.

Contoh penerapan prinsip aufbau

Selanjutnya, ada 5 contoh elemen yang memenuhi prinsip AUFBAU:

Contoh 1: Konfigurasi Elektronik Sodium

Sodium adalah elemen 11, jadi memiliki 11 proton dan 11 elektron. Konfigurasi elektroniknya adalah 1s² 2s² 2 p⁶ 3S¹.

Contoh 2: Konfigurasi Elektronik Argon

Argon (AR) adalah elemen 18, jadi memiliki 18 proton dan 18 elektron. Konfigurasi elektroniknya, oleh karena itu, 1s² 2s² 2 p⁶ 3S²3p⁶. Dapat dilihat bahwa sub -level dan tingkat p -nya sepenuhnya.

Dapat melayani Anda: Propylene (C3H6)

Contoh 3: Konfigurasi Gallium Elektronik

Gallium (GA) adalah elemen 31, sehingga memiliki 31 proton dan 31 elektron. Konfigurasi elektroniknya adalah 1s² 2s² 2 p⁶ 3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p¹.

Ini dapat ditulis dengan cara ringkasan sebagai [ar] 4s²3d¹⁰4p¹, di mana [ar] mewakili konfigurasi argon elektronik yang disajikan dalam contoh sebelumnya.

Contoh 4: Konfigurasi Karbon Elektronik

Karbon (c) adalah elemen 6, sehingga memiliki 6 proton dan 6 elektron. Konfigurasi elektroniknya adalah 1s² 2s² 2 p².

Contoh 5: Konfigurasi Klorin Elektronik

Klorin (cl) adalah elemen 17. 17 elektronnya didistribusikan sesuai dengan konfigurasi elektronik berikut: 1s² 2s² 2 p⁶ 3S²3p⁵ atau [ne] 3s²3p⁵.

Contoh tambahan pengecualian di awal aufbau

Selanjutnya, ada 2 contoh tambahan elemen yang melanggar prinsip AUFBAU:

Contoh 6: Konfigurasi Elektronik Molybdenum

Molybdenum (MO) adalah elemen 42. 36 elektron pertama didistribusikan dengan cara yang sama seperti di Crypton, tetapi elektron valensi tidak mengikuti urutan normal. Alih -alih memiliki konfigurasi elektronik [KR] 5s²4d⁴, Konfigurasinya adalah [KR] 5S¹4d⁵, Mirip dengan apa yang terjadi dengan Chrome.

Contoh 7: Konfigurasi Elektronik Perak

La Plata (Ag, Element 47) menyajikan pelanggaran prinsip AUFBAU yang mirip dengan tembaga. Konfigurasi elektroniknya adalah [KR] 5s¹4d¹⁰ Bukan [kr] 5s²4d^9.