Aturan diagonal

Apa aturan diagonal?

Itu Aturan diagonal Ini adalah prinsip konstruksi yang memungkinkan menggambarkan konfigurasi elektronik suatu atom atau ion, sesuai dengan energi masing -masing orbital atau tingkat energi. Dalam hal ini, distribusi elektronik dari setiap atom adalah unik dan diberikan oleh angka kuantum.

Angka -angka ini menentukan ruang di mana ia lebih mungkin menemukan elektron (disebut orbital atom) dan juga menggambarkannya. Setiap angka kuantum berkaitan dengan sifat orbital atom, yang membantu memahami karakteristik sistem atom dengan disposisi elektron mereka di dalam atom dan energi mereka.

Demikian pula, aturan diagonal (juga dikenal sebagai aturan Madelung) didasarkan pada prinsip -prinsip lain yang mematuhi sifat elektron, untuk menggambarkan perilaku mereka dengan benar dalam spesies kimia.

Untuk apa Aturan diagonal?

Prosedur ini didasarkan pada prinsip AUFBAU, yang menyatakan bahwa dalam proses integrasi proton ke nukleus (satu per satu), ketika elemen kimia dibentuk, elektron ditambahkan secara setara ke orbital atomik.

Ini berarti bahwa, ketika atom atau ion berada dalam keadaan mendasar, elektron menempati ruang orbital atom yang tersedia sesuai dengan tingkat energinya.

Saat menempati orbital, elektron pertama -tama terletak di tingkat yang memiliki lebih sedikit energi dan menganggur, dan kemudian terletak di energi terbanyak.

Konfigurasi Elektronik Spesies Kimia

Dengan cara yang sama, aturan ini digunakan untuk mendapatkan pemahaman yang cukup tepat dalam hal konfigurasi elektronik spesies kimia dasar; yaitu elemen kimia saat mereka berada dalam keadaan mendasar mereka.

Dapat melayani Anda: endapan

Jadi, saat memperoleh pemahaman tentang konfigurasi yang disajikan oleh elektron dalam atom, sifat -sifat elemen kimia dapat dipahami.

Memperoleh pengetahuan ini sangat penting untuk pengurangan atau prediksi sifat -sifat ini. Demikian juga, informasi yang diberikan oleh prosedur ini membantu menjelaskan alasan mengapa tabel periodik setuju dengan sangat baik dengan investigasi elemen.

Penjelasan

Meskipun aturan ini hanya berlaku untuk atom yang berada dalam keadaan mendasar, ia bekerja dengan baik untuk elemen -elemen tabel periodik.

Prinsip pengecualian Pauli dipatuhi, yang menyatakan bahwa dua elektron milik atom yang sama tidak dapat memiliki empat angka kuantum yang sama. Keempat angka kuantum ini menggambarkan masing -masing elektron yang ditemukan dalam atom.

Dengan demikian, angka kuantum utama (n) mendefinisikan tingkat energi (atau lapisan) di mana elektron dipelajari dan angka kuantum azimutal (ℓ) terkait dengan momentum sudut dan merinci bentuk orbital.

Demikian juga, angka kuantum magnetik (m_ℓ) Mengungkapkan orientasi yang dimiliki orbital ini dalam angka spin kuantum dan kuantum (m_S) Jelaskan arah belokan yang disajikan elektron di sekitar porosnya sendiri.

Selain itu, aturan Sind menyatakan bahwa konfigurasi elektronik yang menunjukkan stabilitas terbesar dalam sub -tingkat dianggap sebagai yang memiliki putaran terbanyak di posisi paralel.

Dengan mematuhi prinsip -prinsip ini, ditentukan bahwa distribusi elektron memenuhi diagram yang ditunjukkan di bawah ini:

Dapat melayani Anda: hidrokarbon aromatik: sifat, contoh, aplikasi

Dalam gambar ini, nilai -nilai n sesuai dengan 1, 2, 3, 4 ..., sesuai dengan tingkat energi; dan nilai ℓ diwakili oleh 0, 1, 2, 3 ..., yang sama dengan S, P, D dan F, masing -masing. Kemudian, keadaan elektron dalam orbital tergantung pada angka kuantum ini.

Contoh

Dengan mempertimbangkan deskripsi prosedur ini, maka beberapa contoh diberikan untuk aplikasi.

Kalium

Pertama, untuk mendapatkan distribusi elektronik kalium (k), nomor atom Anda harus diketahui; Artinya, atom kalium memiliki 19 proton di inti dan 19 elektronnya. Menurut diagram, konfigurasinya diberikan sebagai 1s²2s²2 p⁶3S²3p⁶4s¹.

Konfigurasi Atom Polielektronik (yang memiliki lebih dari satu elektron dalam strukturnya) juga dinyatakan sebagai konfigurasi gas mulia sebelum atom ditambah elektron yang mengikutinya.

Misalnya, dalam kasus kalium itu juga dinyatakan sebagai [ar] 4s¹, Karena gas mulia sebelum kalium dalam tabel periodik adalah argon.

Air raksa

Contoh lain, tetapi dalam hal ini adalah logam transisi, adalah merkuri (Hg) yang memiliki 80 elektron dan 80 proton dalam nukleusnya (z = 80). Menurut skema konstruksi, konfigurasi elektronik lengkapnya adalah:

1s²2s²2 p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5 d¹⁰.

Dengan cara yang sama seperti dengan kalium, konfigurasi merkuri dapat dinyatakan sebagai [xe] 4f¹⁴5 d¹⁰6s², Karena gas mulia yang mendahuluinya dalam tabel periodik adalah xenon.

Itu dapat melayani Anda: fraksi molar: bagaimana itu dihitung, contoh, latihan

Pengecualian

Aturan diagonal dirancang untuk diterapkan hanya pada atom yang berada dalam keadaan mendasar dan dengan muatan listrik yang sama dengan nol; yaitu, elemen dari tabel periodik terpasang dengan sangat baik.

Namun, ada beberapa pengecualian untuk penyimpangan penting yang disajikan antara distribusi elektronik yang seharusnya dan hasil eksperimen.

Aturan ini didasarkan pada distribusi elektron ketika mereka berada di sub -level mematuhi aturan n + ℓ, yang menyiratkan bahwa orbital yang memiliki besarnya n + ℓ kecil diisi sebelum mereka yang memanifestasikan besarnya parameter ini.

Sebagai pengecualian, elemen paladium, krom dan tembaga disajikan, yang konfigurasi elektronik diprediksi yang tidak setuju dengan apa yang diamati.

Menurut aturan ini, paladium harus memiliki distribusi elektronik yang sama dengan [kr] 5s²4d⁸, Tetapi percobaan melempar yang sama dengan [kr] 4d¹⁰, yang menunjukkan bahwa konfigurasi atom yang paling stabil terjadi ketika subkap 4D penuh; Artinya, ia memiliki energi yang lebih rendah dalam kasus ini.

Demikian pula, atom krom harus memiliki distribusi elektronik berikut: [ar] 4s²3d⁴. Namun, secara eksperimental diperoleh bahwa atom ini memperoleh konfigurasi [ar] 4s¹3d⁵, yang menyiratkan bahwa keadaan energi minor (lebih stabil) terjadi ketika kedua subkap sebagian penuh.