La structure électronique et le principe d'Aufbau

Les deuxième et quatrième règles sont essentiellement les mêmes. Le graphique montre les niveaux d'énergie relatifs des différentes orbitales. Un exemple de règle quatre serait le 2p et 3s orbitales. UNE 2p orbital est n = 2 et l = 2 et un 3s orbital est n = 3 et l = 1; (n + l) = 4 dans les deux cas, mais 2p orbital a l'énergie la plus faible ou inférieure n valeur et sera rempli avant la 3s coquille.

Le graphique montre ce tableau et les flèches indiquent le chemin à suivre. Maintenant que vous connaissez l'ordre des orbitales à remplir, il vous suffit de mémoriser la taille de chaque orbitale.

Par exemple, prenez l'élément azote, qui a sept protons et donc sept électrons. La première orbite à remplir est la 1s orbital. Un s l'orbitale contient deux électrons, il reste donc cinq électrons. L'orbitale suivante est la 2s orbital et détient les deux suivants. Les trois derniers électrons iront à la 2p orbital, qui peut contenir jusqu'à six électrons.

Le silicium est l'élément n ° 14. Il a 14 protons et 14 électrons. Le niveau d'énergie le plus bas d'un atome est rempli en premier. Les flèches du graphique montrent

L'une des règles du principe d'Aufbau est que les orbitales sont remplies par un type de spin avant que le spin opposé ne commence à apparaître. Dans ce cas, les deux électrons en rotation sont placés dans les deux premiers emplacements vides, mais l'ordre réel est arbitraire. Cela aurait pu être le deuxième et le troisième emplacement ou le premier et le troisième.

Par exemple, l'oxygène a huit protons et huit électrons. Le principe d'Aufbau dit que les deux premiers électrons rempliraient la 1s orbital. Les deux suivants rempliraient la 2s orbital laissant les quatre électrons restants pour prendre des taches dans le 2p orbital. Cela serait écrit comme suit:

L'élément suivant, le sodium serait le même avec un électron supplémentaire dans le 3s orbital. Plutôt que d'écrire:

Chaque période utilisera la notation de la période précédente gaz rare. Le principe Aufbau fonctionne pour presque tous les éléments testés. Il existe deux exceptions à ce principe, chrome, et cuivre.

Le chrome est l'élément n ° 24, et selon le principe d'Aufbau, la configuration électronique doit être [Ar] 3d4s2. Les données expérimentales réelles montrent la valeur à [Ar] 3d⁵s¹. Le cuivre est l'élément n ° 29 et doit être [Ar] 3d⁹2s², mais il devait être déterminé [Ar] 3d¹⁰4s¹.

Le graphique montre les tendances du tableau périodique et l'orbite d'énergie la plus élevée de cet élément. C'est un excellent moyen de vérifier vos calculs. Une autre méthode de vérification consiste à utiliser un tableau périodique, qui comprend ces informations.