The konfigurace elektronů jádra nebo kompaktní je ten, jehož kvantové notace pro počet elektronů a jejich podúrovně energie jsou v závorkách zkráceny symboly vzácného plynu. Je to velmi užitečné při psaní elektronických konfigurací pro určitý prvek, protože je to jednoduché a rychlé.
Slovo „jádro“ obvykle označuje vnitřní elektronické skořápky atomu; to znamená ty, ve kterých jejich elektrony nejsou valenční, a proto se neúčastní chemické vazby, i když definují vlastnosti prvku. Metaforicky řečeno, jádro by bylo vnitřkem cibule a její vrstvy složené ze série orbitalů rostly v energii.
Obrázek výše ukazuje chemické symboly pro čtyři vzácné plyny v závorkách a v různých barvách: [He] (zelená), [Ne] (červená), [Ar] (fialová) a [Kr] (modrá).
Každý z jeho tečkovaných rámečků obsahuje rámečky, které představují orbitaly. Čím větší jsou, tím větší je počet elektronů, které obsahují; což bude znamenat, že pomocí těchto symbolů lze zjednodušit elektronickou konfiguraci více prvků. To šetří čas a energii při psaní všech notací.
Rejstřík článků
Před použitím konfigurací elektronických jader je dobré zkontrolovat správné pořadí sestavení nebo zápisu těchto konfigurací. To se řídí podle pravidla úhlopříček nebo Moellerova diagramu (v některých částech se nazývá dešťová metoda). Po tomto diagramu jsou kvantové notace následující:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Tento řetězec kvantových notací vypadá namáhavě; a bylo by to ještě více, kdyby to muselo být psáno pokaždé, když bude představována elektronová konfigurace jakéhokoli prvku nalezeného v období 5 a dále. Všimněte si také, že řetězec je prázdný od elektronů; v pravém horním úhlu nejsou žádná čísla (1 sdva2 sdva2 str6…).
Je třeba si uvědomit, že orbitály s může „pojmout“ dva elektrony (nsdva). Orbitály p jsou celkem tři (podívejte se na tři pole výše), takže se do nich vejde šest elektronů (np6). A nakonec orbitály d je jich pět a F sedm, celkem tedy deset (nd10) a čtrnáct (nf14) elektrony.
Po výše uvedeném pokračujeme k vyplnění předchozí řady kvantových notací elektrony:
1 sdva 2 sdva 2 str6 3 sdva 3p6 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Kolik elektronů je celkem? 118. A kterému prvku odpovídá takový obrovský počet elektronů v jeho atomu? Oganesonu z ušlechtilého plynu, Og.
Předpokládejme, že existuje prvek s kvantovým číslem Z rovným 119. Pak by jeho valenční elektronová konfigurace byla 8 s1; ale jaká by byla jeho úplná elektronická konfigurace?
1 sdva 2 sdva 2 str6 3 sdva 3p6 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6 8 s1
A jaká by byla vaše konfigurace elektronického jádra, ta kompaktní? Je:
[Og] 8 s1
Všimněte si zjevného zjednodušení nebo zkratky. V symbolu [Og] se počítá všech 118 elektronů zapsaných výše, takže tento nejistý prvek má 119 elektronů, z nichž pouze jeden má valenci (v periodické tabulce by byl umístěn pod francium).
Předpokládejme, že nyní chcete zkratku vytvořit postupně:
[He] 2 sdva 2 str6 3 sdva 3p6 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Všimněte si, že 1 sdva bylo nahrazeno [He]. Dalším vzácným plynem je neon, který má 10 elektronů. Znát toto, zkratka pokračuje:
[Ne] 3 sdva 3p6 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Poté následuje argon s 18 elektrony:
[Ar] 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Protože dalším vzácným plynem je krypton, je zkratka posunuta o dalších 36 elektronů:
[Kr] 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Xenon má 54 elektronů, a proto přesuneme zkratku na 5p oběžnou dráhu:
[Xe] 6 sdva 4f14 5 d10 6p6 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Nyní jste si všimli, že elektronová konfigurace je vždy zkrácena na np orbital; to znamená, že vzácné plyny mají tyto orbitaly naplněné elektrony. A nakonec následuje radon s 86 elektrony, takže zkrátíme oběžnou dráhu 6p:
[Rn] 7 sdva 5f14 6d10 7p6
Kyslík má osm elektronů, jeho úplná elektronická konfigurace je:
1 sdva2 sdva2 str4
Jedinou zkratkou, kterou můžeme použít, je [He] na 1 sdva. Vaše konfigurace elektronického jádra se tak stane:
[He] 2 sdva2 str4
Draslík má devatenáct elektronů, jeho úplná elektronická konfigurace je:
1 sdva 2 sdva 2 str6 3 sdva 3p6 4 s1
Všimněte si, že můžeme použít symbol [He] ke zkrácení této konfigurace; stejně jako [Ne] a [Ar]. Posledně jmenovaný se používá proto, že argon je vzácný plyn, který se nejvíce blíží draslíku. Vaše konfigurace elektronů jádra tedy vypadá takto:
[Ar] 4 s1
Indium má čtyřicet devět elektronů, přičemž jeho úplná elektronická konfigurace je:
1 sdva 2 sdva 2 str6 3 sdva 3p6 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str1
Vzhledem k tomu, že krypton je nejbližší vzácný plyn, který předchází indiu, používá se pro zkratku symbol [Kr] a máme jeho elektronovou konfiguraci jádra:
[Kr] 5 sdva 4d10 5 str1
Ačkoli 4d orbitaly formálně nepatří do indiového jádra, jejich elektrony nejsou zapojeny (alespoň za normálních podmínek) do jeho kovové vazby, ale spíše do elektronů 5s a 5p orbitalů..
Wolfram (nebo wolfram) má 74 elektronů a jeho úplná elektronová konfigurace je:
1 sdva 2 sdva 2 str6 3 sdva 3p6 4 sdva 3d10 4p6 5 sdva 4d10 5 str6 6 sdva 4f14 5 d4
Opět hledáme nejbližší vzácný plyn, který mu předchází. Ve vašem případě to odpovídá xenonu, který má celých 5p orbitalů. Nahradíme tedy řetězec kvantových notací symbolem [Xe] a konečně budeme mít jeho elektronovou konfiguraci jádra:
[Xe] 6 sdva 4f14 5 d4
Zatím žádné komentáře