Diagonalernes Regel Hvad den tjener, hvad den består af, eksempler

den diagonal regel er et konstruktionsprincip, der gør det muligt at beskrive den elektroniske konfiguration af et atom eller en ion i henhold til energien i hvert orbitalt eller energiniveau. I den forstand er den elektroniske fordeling af hvert atom unik og er givet af kvantetallene.

Disse tal definerer det rum, hvor elektroner sandsynligvis er placeret (kaldet atomorbitaler) og desuden beskriver dem. Hvert kvanteantal er relateret til en atom af orbitaler, som hjælper med at forstå atomernes systemers egenskaber ved at arrangere deres elektroner inden for atomet og i deres energier.

På samme måde er diagonalreglen (også kendt som Madelung Rule) baseret på andre principper, der adlyder elektronernes art, for korrekt at beskrive deres adfærd inden for de kemiske arter.

indeks

• 1 Hvad bruges det til??
  • 1.1 Elektroniske konfigurationer af kemiske arter
• 2 Hvad består den af??
• 3 eksempler
• 4 undtagelser
• 5 referencer

Hvad er det for??

Denne procedure er baseret på Aufbau-princippet, hvori det hedder, at i processen med at integrere protonerne til kernen (en efter en), når de kemiske elementer er udformet, tilføjes elektronerne ens for atomomrderne.

Dette betyder, at når et atom eller ion er i sin jordtilstand, optager elektronerne de tilgængelige rum af atomorbitalerne i henhold til deres energiniveau.

Når man indtager orbitalerne, placeres elektronerne først i niveauerne, der har lavere energi og er ubesatte, så de er placeret i den højere energi.

Elektroniske konfigurationer af kemiske arter

På samme måde bruges denne regel til at opnå en ret præcis forståelse af de elektroniske konfigurationer af de elementære kemiske arter; det vil sige de kemiske elementer, når de er i deres grundlæggende tilstand.

Så ved at få en forståelse for de konfigurationer, som elektroner er til stede inden for atomer, kan man forstå egenskaberne af kemiske elementer.

At erhverve denne viden er grundlæggende for fradrag eller forudsigelse af de nævnte egenskaber. Ligeledes hjælper oplysningerne fra denne procedure med at forklare årsagen til, at det periodiske bord er så godt i overensstemmelse med undersøgelserne af elementerne.

Hvad består det af??

Selvom denne regel kun gælder for atomer, der er i deres jordtilstand, fungerer det ganske godt for elementerne i det periodiske bord.

Pauli-princippet om udelukkelse adlydes, hvilket siger, at to elektroner, der tilhører det samme atom, ikke er i stand til at besidde de fire lige kvante tal. Disse fire kvante tal beskriver hver af de elektroner, der er i atomet.

Således definerer hovedkvantumet (n) niveauet af energi (eller lag), hvori den studerede elektron er placeret, og det azimutale kvantum (ℓ) er relateret til vinkelmomentet og detaljer omformens form.

Ligeledes er det magnetiske kvante nummer (m_ℓ) udtrykker orienteringen af ​​det pågældende orbital i rummet og kvanteantalet af spin (m_s) beskriver rotationsretningen af ​​elektronen omkring sin egen akse.

Hertil kommer, at Hundens regel udtrykker, at den elektroniske konfiguration, der udviser større stabilitet i et underniveau, betragtes som det, der har flere spinder i parallelle positioner.

Ved at overholde disse principper blev det bestemt, at fordelingen af ​​elektronerne overholder nedenstående diagram:

I dette billede svarer værdierne til n til 1, 2, 3, 4 ... ifølge energiniveauet; og værdierne af 1 er repræsenteret af 0, 1, 2, 3 ..., som er ækvivalente med henholdsvis s, p, d og f. Så afhænger tilstanden af ​​elektronerne i orbitalerne af disse kvante numre.

eksempler

Under hensyntagen til beskrivelsen af ​​denne procedure gives nogle eksempler nedenfor for dens anvendelse.

For at opnå den elektroniske distribution af kalium (K) må man for det første kende sit atomnummer, som er 19; det vil sige, at kaliumatomet har 19 protoner i kernen og 19 elektroner. Ifølge diagrammet er dets konfiguration angivet som 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s¹.

Konfigurationerne af polyelektroniske atomer (som har mere end en elektron i deres struktur) udtrykkes også som opbygningen af ​​ædelgassen før atomet plus de elektroner, der følger det.

For eksempel er det for kalium udtrykt som [Ar] 4s¹, fordi den ædle gas forud for kalium i det periodiske bord er argon.

Et andet eksempel, men i dette tilfælde er et overgangsmetal, er det for kviksølv (Hg), der har 80 elektroner og 80 protoner i kernen (Z = 80). Ifølge byggesystemet er dets komplette elektroniske konfiguration:

1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Som med kalium kan kviksølvkonfigurationen udtrykkes som [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², fordi den ædle gas, der går forud for den i det periodiske bord, er xenon.

undtagelser

Diagonalernes regel er designet til kun at blive anvendt på atomer, der er i en grundlæggende tilstand og med en elektrisk ladning svarende til nul; det passer godt til elementerne i det periodiske bord.

Der er dog nogle undtagelser, for hvilke der er vigtige afvigelser mellem den formodede elektroniske distribution og de eksperimentelle resultater..

Denne regel er baseret på fordelingen af ​​elektronerne, der skal placeres i underniveauerne, der overholder reglen n + ℓ, hvilket indebærer at orbitaler, der har en lille n + ℓ-størrelse, er fyldt før dem, der manifesterer en større størrelsesorden af ​​denne parameter.

Som undtagelser præsenteres elementerne palladium, krom og kobber, hvoraf der forudses elektroniske konfigurationer, der ikke er i overensstemmelse med de observerede.

Ifølge denne regel skal palladium have en elektronisk fordeling svarende til [Kr] 5s²4d⁸, men forsøgene gav et lig med [Kr] 4d¹⁰, hvilket indikerer, at den mest stabile konfiguration af dette atom forekommer, når underlaget 4d er fyldt; det vil sige, har en lavere energi i dette tilfælde.

Tilsvarende bør kromatomet have følgende elektroniske fordeling: [Ar] 4s²3d⁴. Det blev imidlertid eksperimentelt opnået, at dette atom erhverver konfigurationen [Ar] 4s¹3d⁵, hvilket indebærer, at den lavere energitilstand (mere stabil) opstår, når begge underlag er delvist fulde.

referencer

1. Wikipedia. (N.D.). Aufbau-princippet. Hentet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (N.D.). Madelungs regeldefinition. Hentet fra thoughtco.com
4. LibreTexts. (N.D.). Aufbau-princippet. Hentet fra chem.libretexts.org
5. Reger, D. L., Goode, S.R. og Ball, D.W. (2009). Kemi: Principper og praksis. Hentet fra books.google.co.ve