Diagonalernes regel Hva det tjener, hva det består av, eksempler

den diagonal regel er et konstruksjonsprinsipp som gjør det mulig å beskrive den elektroniske konfigurasjonen av et atom eller ion, i henhold til energien til hvert orbitalt eller energinivå. I denne forstand er den elektroniske fordeling av hvert atom unik og er gitt av kvante tallene.

Disse tallene definerer rommet der elektroner mest sannsynlig er plassert (kalt atomorbitaler) og i tillegg beskriver dem. Hvert kvantall er knyttet til en egenskap av atomorbitaler, noe som bidrar til å forstå kjennetegnene til atomsystemer ved anordningen av deres elektroner i atom og i deres energier.

På samme måte er diagonalregelen (også kjent som Madelung Rule) basert på andre prinsipper som adlyder naturenes elektroner for å kunne beskrive oppførselen til disse i de kjemiske artene.

index

• 1 Hva er det brukt til??
  • 1.1 Elektroniske konfigurasjoner av kjemiske arter
• 2 Hva består det av??
• 3 eksempler
• 4 unntak
• 5 referanser

Hva er det for??

Denne prosedyren er basert på Aufbau-prinsippet, som sier at i prosessen med å integrere protonene til kjernen (en etter en), når de kjemiske elementene utgjøres, blir elektronene tilsatt likt atomatomene.

Dette betyr at når et atom eller ion er i sin jordtilstand, okkuperer elektronene de tilgjengelige romene i atomorbitalene i henhold til deres energinivå.

Når du bruker orbitalerne, plasseres elektronene først i nivåene som har lavere energi og er ubebodd, da de ligger i den høyere energien.

Elektroniske konfigurasjoner av kjemiske arter

På samme måte brukes denne regelen til å oppnå en ganske presis forståelse av de elektroniske konfigurasjonene av de elementære kjemiske artene; det vil si de kjemiske elementene når de er i sin grunnleggende tilstand.

Så, ved å skaffe seg en forståelse av konfigurasjonene som elektroner finnes i atomer, kan man forstå egenskapene til kjemiske elementer.

Å skaffe denne kunnskapen er grunnleggende for fradrag eller prediksjon av nevnte egenskaper. På samme måte bidrar informasjonen fra denne prosedyren til å forklare årsaken til at det periodiske tabellen er så godt med undersøkelsene av elementene.

Hva består det av??

Selv om denne regelen bare gjelder atomer som er i grunntilstand, fungerer det ganske bra for elementene i det periodiske bordet.

Pauli-prinsippet om utelukkelse adlydes, som sier at to elektroner som tilhører det samme atom, ikke er i stand til å besitte de fire like kvantetallene. Disse fire kvante tallene beskriver hver av elektronene som er i atomet.

Således definerer hovedkvantumet (n) nivået på energi (eller lag) hvor elektronen studeres, og azimuthal kvantumet (1) er relatert til vinkelmomentet og detaljer omformen av orbitalen.

På samme måte er magnetmagnetnummeret (m_ℓ) uttrykker orienteringen av det orbitale i rommet og kvantetallet spinn (m_s) beskriver rotasjonsretningen til elektronen rundt sin egen akse.

I tillegg uttrykker hundens regel at den elektroniske konfigurasjonen som utviser større stabilitet i et undernivå, anses som det som har flere spinn i parallelle posisjoner.

Ved å adlyde disse prinsippene ble det bestemt at fordelingen av elektronene stemmer overens med diagrammet som er vist nedenfor:

I dette bildet svarer verdiene til n til 1, 2, 3, 4 ..., i henhold til energinivået; og verdiene av 1 er representert ved 0, 1, 2, 3 ..., som er ekvivalente med henholdsvis s, p, d og f. Så, avstanden til elektronene i orbitaler avhenger av disse kvante tallene.

eksempler

Ta hensyn til beskrivelsen av denne prosedyren, er noen eksempler gitt nedenfor for dens anvendelse.

For å få den elektroniske distribusjonen av kalium (K) må man for det første vite sitt atomnummer som er 19; det vil si at kaliumatomet har 19 protoner i kjernen og 19 elektroner. I følge diagrammet er konfigurasjonen gitt som 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s¹.

Konfigurasjonene av polyelektroniske atomer (som har mer enn en elektron i deres struktur) er også uttrykt som konfigurasjonen av edelgassen før atomet pluss elektronene som følger det.

For eksempel er det i tilfelle kalium uttrykt som [Ar] 4s¹, Fordi den edle gassen i forkant av kalium i det periodiske bordet er argon.

Et annet eksempel, men i dette tilfellet er et overgangsmetall, er det for kvikksølv (Hg) som har 80 elektroner og 80 protoner i kjernen (Z = 80). I henhold til konstruksjonsordningen er den komplette elektroniske konfigurasjonen:

1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Som med kalium kan konfigurasjonen av kvikksølv uttrykkes som [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², fordi den edle gassen som går foran det i periodiske bordet, er xenon.

unntakene

Regelen på diagonalene er utformet for kun å brukes på atomer som er i en grunnleggende tilstand og med en elektrisk ladning lik null; det passer den godt til elementene i det periodiske bordet.

Det er imidlertid noen unntak for hvilke det er viktige avvik mellom den antatte elektroniske distribusjonen og de eksperimentelle resultatene..

Denne regelen er basert på fordelingen av elektronene som skal ligge i undernivåene som overholder regelen n + ℓ, noe som innebærer at orbitaler som har en liten n + ℓ-størrelse er fylt før de som manifesterer en større størrelsesorden av denne parameteren.

Som unntak presenteres elementene palladium, krom og kobber, hvorav elektroniske konfigurasjoner er spådd som ikke stemmer overens med det observerte.

I følge denne regelen må palladium ha en elektronisk fordeling lik [Kr] 5s²4d⁸, men forsøkene ga en lik [Kr] 4d¹⁰, som indikerer at den mest stabile konfigurasjonen av dette atomet oppstår når underlaget 4d er fullt; det vil si, har en lavere energi i dette tilfellet.

På samme måte bør kromatomet ha følgende elektroniske distribusjon: [Ar] 4s²3d⁴. Imidlertid ble det oppnådd eksperimentelt at dette atomet oppnår konfigurasjonen [Ar] 4s¹3d⁵, noe som innebærer at den lavere energistaten (mer stabil) oppstår når begge dellagene er delvis fulle.

referanser

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