توزيع إلكتروني Electron Configuration

ما هو تكوين الإلكترون؟

تكوين الإلكترون هو توزيع إلكترونات الذرة (أو الجزيء) في المدارات الذرية أو الجزيئية.

ما هو المدار؟ (تعريف بسيط)

يمكن العثور على الإلكترون في أي مكان حول النواة. المدار هو الموقع الأكثر احتمالا للإلكترون حول الذرة.

إذا كنت تريد أن ترى بالفعل كيف يبدو المدار:

Orbitron

مثال على التكوين (تدوين)>

تكوين الإلكترون ذرة النيون هي 1s² 2s² 2p⁶.

المثال المداري

1s² هو مدار محدد. في هذا المثال:

• "1" هو مستوى الطاقة.
• "s" هو النوع المداري.
• "2" هو عدد الإلكترونات الموجودة فيه.

ملاحظة: "2s²" و "2p⁶" هي أيضًا مدارات.

الأصداف والقذائف الفرعية

تكوينات الإلكترون مقسمة على الأصداف والقذائف الفرعية.

ما هو غلاف الإلكترون؟ (تعريف بسيط)

غلاف الإلكترون هو قطعة من خارج الذرة. إنها مجموعة من المدارات لها نفس قيمة العدد الكمي.

يتم إعطاؤهم أرقامًا أو أحرفًا من "K" إلى "Q".

في مثال النيون:

• 1 ثانية² (1 هو الرقم الكمي والغلاف))
• 2 ثانية² (2 هو الرقم الكمي و shell)

ما هي الطبقة الفرعية للإلكترون؟ (تعريف بسيط)

A subshell هو تقسيم فرعي لقذائف الإلكترون مفصولة بمدارات إلكترونية. يتم تصنيف الأجزاء الفرعية s و p و d و f.

في مثال النيون:

• 1 ثانية² (s هي الطبقة الفرعية)>
• 2p⁶ (p هي الطبقة الفرعية)

لماذا هل تكوين الإلكترون مهم؟

أنت بالتأكيد لم تسمع أبدًا عن تكوين بروتون أو نيوترون ، أليس كذلك؟

هذا لأنه يسهل العثور عليها ، ونعرف مكانها. لا يمكنك قول الشيء نفسه عن الإلكترونات.

في الواقع عندما نقول أن الإلكترون مدار ، فذلك لأن لديه احتمال كبير لوجوده هناك. ليس لأننا متأكدين من ذلك. هذا تعريف لـ "المداري".

إذن الأسباب الرئيسية لدراستنا لتكوين الإلكترون هي:

1. يصعب العثور على الإلكترونات.
2. الإلكترونات هي سبب تفاعل الذرات والجزيئات مع بعضها البعض.
3. يساعدنا في التنبؤ بخصائص العنصر.
4. يساعدنا في تحديد تكافؤ العنصر.

تطبيقات أخرى

• LCAO (Linear combination of atomic orbitals)
• DFT (Density functional theory)
• ES (Emission spectrum)

كتابة تكوينات الإلكترون

أولاً نحتاج إلى فهم كيف تختار الإلكترونات مكانها. يُعرف أيضًا باسم "القواعد العامة".

بعد ذلك سأشرح الطريقة التقليدية لكتابة تكوين إلكتروني ثم أشرح الاختراق الرائع الذي يمكنك استخدامه.

القاعدة 1: التوزيع حسب مستويات الطاقة

الحدس الخارجي قد يقودنا إلى الاعتقاد بأن الإلكترونات ستملأ المدارات الأقرب إلى النواة أولاً.

لكن هذا ليس صحيحًا تمامًا. يملأون مدارات الطاقة المنخفضة أولاً. معظمها أقرب إلى النواة ، لكن ليس دائمًا.

القاعدة 2: التوزيع حسب المسافة

عندما يمكنهم الاختيار بين مدارات الطاقة نفسها ، فإنهم يفضلون أن يكونوا أبعد ما يمكن.

القاعدة 3: التوزيع بواسطة دوران الإلكترون

عندما يتم استيفاء القواعد السابقة ، تتزاوج الإلكترونات عن طريق الدوران. لكن لا يمكن أن يكون لديهم نفس الدوران.

على سبيل المثال ، سوف يدور إلكترون واحد لأعلى والآخر يدور لأسفل:

الطريقة التقليدية للتعبئة

نستخدم أداة مساعدة للذاكرة للامتثال للقاعدة 1 (أعلاه):

فقط اتبع الخط من الأعلى إلى الأسفل. املأ المدار وانتقل إلى المرحلة التالية.

يجب مراعاة الحد الأقصى لعدد الإلكترونات في كل قشرة فرعية:

• s: 2.
• p: 6.
• d: 10.
• f: 14.

مثال لتهيئة الغازات الخاملة:

• هو: 1s2.
• Ne: 1s2 2s2 2p6.
• Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
• Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.
• Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6.
• Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p6.

المشكلة في الطريقة هي:

1. عليك أن تتذكر مساعدة الذاكرة هذه.
2. عليك التحكم في عدد الإلكترونات التي استخدمتها حتى الآن.
3. عليك أن تتذكر عدد الإلكترونات التي تناسب كل قشرة فرعية (s ، p ، d ، f).
4. يستغرق الكثير من الوقت.

طريقة الكتلة (الاختراق)

سأشرح هنا اختراقًا رائعًا:

الخطوة 1: ضع علامة على جدول الدورة الشهرية في كتل .

الخطوة 2: تحديد عنصر الاهتمام في الجدول الدوري ووضع دائرة حوله.

الخطوة 3: حدد موقع الهيدروجين كنقطة البداية.

الخطوة 4: مرر عبر كل صف ، من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل ، واكتب تكوين الإلكترون حتى تصل إلى العنصر الخاص بك.

Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2

الخطوة 5: تحقق من عملك عن طريق إضافة جميع الأحرف الفوقية ومعرفة ما إذا كان يضيف ما يصل إلى العدد الإجمالي للإلكترونات في عنصر الاهتمام. هذا اختياري.

2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 2 = 32.

ما الذي يجعل هذه الطريقة أفضل:

• أنت لا يتعين عليك تذكر عدد الإلكترونات التي تتلاءم مع كل قشرة فرعية (s ، p ، d ، f).
• لست مضطرًا لتذكر مساعدة الذاكرة.
• ليس عليك تتبع الإلكترونات التي استخدمتها حتى الآن.
• يستغرق وقتًا أقل بكثير.

تكوين الإلكترون المختصر

كما ترى أعلاه ، غالبًا ما ينتج عن التوزيع القياسي تكوين إلكترون كبير.

في هذه الحالات يمكننا استخدام تكوين مختصر (تكوين الإلكترون المكثف). يمكننا أن نطلق على هذا الاختراق الرسمي.

لماذا؟ حسنًا ، ستلاحظ دائمًا وجود مجموعة كاملة من الأجزاء الفرعية في كل ذرة ثقيلة. هذا أيضًا هو نفس التكوين للغاز النبيل السابق في الجدول الدوري.

إذن ما نفعله هو وضع آخر غاز نبيل بين قوسين مربعين.

مثال

تكوين إلكترون الصوديوم هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. كيف نكتبها في شكل مختصر؟

الخطوة 1: نختار آخر غاز نبيل. في هذه الحالة هو عنصر نيون.

تكوين النيون هو 1s² 2s² 2p⁶ ، لذلك نستبدلها بـ [Xe]:

[Ne]3s¹.

نيون يمكن اختصارها كـ [He] 2s² 2p⁶.

النسخة الإنجليزية

تحقق من إنجليزية للحصول على توضيحات، إذا لزم الأمر.

إستشهاد بقول

عندما تحتاج إلى تضمين حقيقة أو جزء من المعلومات في مهمة أو مقال ، يجب عليك أيضًا تضمين مكان وكيفية العثور على هذه المعلومة (تكوين الإلكترون).

هذا يعطي مصداقية إلى ورقتك وهو مطلوب في بعض الأحيان في التعليم العالي.

لتسهيل حياتك (والاقتباس) ، ما عليك سوى نسخ المعلومات أدناه ولصقها في مهمتك أو مقالتك:

Luz, Gelson. تكوين الإلكترون (هاك كامل ومختصر ورائع). مدونة المواد. Gelsonluz.com .يوم .شهر.سنة URL.

الآن استبدل يوم .شهر.سنة باليوم والشهر والسنة التي تتصفح فيها هذه الصفحة. استبدل أيضًا URL الخاص بعنوان URL الفعلي لهذه الصفحة. يستند تنسيق الاقتباس هذا إلى MLA.