מולר דיאגרמה במה זה מורכב לפתור תרגילים

ה דיאגרמת מולר או שיטת הגשם היא שיטה גרפית ושיטתית כדי ללמוד את שלטון מאדלונג; כלומר, איך לכתוב את התצורה האלקטרונית של אלמנט. הוא מאופיין על ידי אלכסונים עוקב דרך עמודות של האורביטלים, ולאחר הכיוון של החץ הסדר הנכון של אותם הוקמה עבור אטום.

בחלקים מסוימים של העולם דיאגרמה מולר ידוע גם בשם שיטת גשם. באמצעותו, מוגדר הסדר במילוי של האורביטלים, אשר מוגדרים גם על ידי שלושה מספרים קוונטיים n, l ו mg.

בתמונה העליונה מוצג דיאגרמת מולר פשוטה. כל עמודה תואמת אורביטלים שונים: s, p, d ו- f, עם רמות האנרגיה שלהם בהתאמה. החץ הראשון מציין כי מילוי של כל אטום חייב להתחיל עם 1s מסלולית.

לכן, החץ הבא חייב להתחיל עם מסלול 2S, ולאחר מכן עם 2p עובר דרך מסלול 3S. בדרך זו, כאילו היה גשם, נרשמים האורביטלים ומספר האלקטרונים שברשותם (4)l+2).

דיאגרמת מולר מייצגת מבוא לאלו הלומדים תצורות אלקטרוניות.

אינדקס

• 1 מהו דיאגרמת מולר?
  • 1.1 כלל מאדלונג
  • 1.2 שלבים לביצוע
• 2 תרגילים נפתרו
  • 2.1 בריליום
  • 2.2 זרחן
  • 2.3 זירקוניום 
  • 2.4 אירידיום
  • 2.5 חריגים לדיאגרמת מולר ולכלל מאדלונג
• 3 הפניות

מהי דיאגרמת מולר??

של מאדלונג

בגלל דיאגרמת מולר מורכב ייצוג גרפי של כלל Madelung, יש צורך לדעת איך זה עובד. מילוי האורביטלים חייב לציית לשני הכללים הבאים:

-אורביטלים עם הערכים הנמוכים ביותר של n+l הם מתמלאים ראשון, בהיותם n המספר הקוונטי הראשי l תנופה זוויתית אורביטלית לדוגמה, המסלול 3D מתאים ל n= 3 ו l= 2, לכן, n+l= 3 + 2 = 5; בעוד, 4s המסלול מתאים n= 4 ו l= 0, ו n+l= 4 + 0 = 4. מן האמור לעיל הוא קבע כי האלקטרונים למלא את 4 המסלול הראשון מאשר 3d.

-אם לשני אורביטלים יש ערך זהה n+l, את האלקטרונים יהיה לכבוש הראשון עם הערך הנמוך ביותר של n. לדוגמה, מסלול 3D יש ערך n+l= 5, כמו מסלול 4p (4 + 1 = 5); אבל מאז 3d יש את הערך הנמוך ביותר של n, זה ימלא הראשון כי 4p.

מתוך שתי תצפיות קודמות אתה יכול להגיע לסדר הבא של מילוי האורביטלים: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

בעקבות אותם שלבים עבור ערכים שונים של n+l עבור כל מסלולית תצורות אלקטרוניות של אטומים אחרים מתקבלים; אשר בתורו ניתן גם לקבוע על ידי דיאגרמת מולר גרפית.

הצעדים הבאים

הכלל של מאדלונג קובע את הנוסחה n+l, עם תצורה אלקטרונית יכול להיות "חמושים". עם זאת, כאמור, דיאגרמת מולר כבר מייצגת זאת בצורה גרפית; אז פשוט עקוב אחר העמודות שלך וצייר באלכסון צעד אחר צעד.

איך מתחילים אז את התצורה האלקטרונית של אטום? לשם כך, עליך לדעת תחילה את מספר האטום שלה, אשר על פי ההגדרה של אטום נייטרלי שווה למספר האלקטרונים.

לכן, עם Z אתה מקבל את מספר האלקטרונים, ועם זאת בחשבון אתה מתחיל לצייר אלכסונים על ידי דיאגרמת מולר.

אורביטלים יכול להכיל שני אלקטרונים (החלת נוסחה 4)l+2), p 6 אלקטרונים, עשר ד, ואת 14 ארבע. הוא נעצר במסלול שבו האלקטרון האחרון שנתן Z היה תפוס.

להבהרה נוספת, להלן סדרה של תרגילי פתירה.

תרגילים נפתרים

בריליום

באמצעות הטבלה המחזורית, אלמנט הבריליום נמצא עם Z = 4; כלומר, ארבעת האלקטרונים שלה חייבים להיות שוכנים באורביטלים.

החל אז עם החץ הראשון בתרשים מולר, 1s מסלולית תופסת שני אלקטרונים: 1s²; ואחריו 2S מסלולית, עם שני אלקטרונים נוספים להוסיף 4 בסך הכל: 2s².

לכן, תצורה אלקטרונית של בריליום, לידי ביטוי [Be] הוא 1s²2s². שים לב שסכום העליות שווה למספר האלקטרונים הכולל.

זרחן

אלמנט זרחן יש Z = 15, ולכן, יש לו 15 אלקטרונים בסך הכל אשר חייב לכבוש את האורביטלים. כדי להתקדם, אתה מתחיל מיד עם תצורת 1s²2s², אשר מכיל 4 אלקטרונים. אז 9 אלקטרונים נוספים יהיו חסרים.

לאחר 2s מסלולית, החץ הבא "נכנס" דרך מסלול 2p, בסופו של דבר נופל לתוך מסלול 3S. כמו 2p אורביטלים יכול לכבוש 6 אלקטרונים, ו 3s 2 אלקטרונים, יש לנו: 1s²2s²2p⁶3².

עוד שלושה אלקטרונים עדיין חסרים, אשר תופסים את מסלול 3p הבאה על פי דיאגרמת מולר: 1s²2s²2p⁶3²3p³, תצורת זרחן אלקטרונית [P].

זירקוניום

אלמנט zirconium יש Z = 40. קיצור נתיב עם תצורה של 1²2s²2p⁶3²3p⁶, עם 18 אלקטרונים (זה של גז אצילי ארגון), 22 אלקטרונים יהיה חסר. לאחר המסלול 3p, אלה הבאים במילוי על פי דיאגרמת מולר הם 4, 3D, 4P ו 5s אורביטלים.

מילוי אותם לחלוטין, כלומר, 4s², 3D¹⁰, 4p⁶ ו 5s², סך של 20 אלקטרונים הוא הוסיף. הנותרים 2 אלקטרונים הם שכנו אז במסלול הבא: 4d. לפיכך, תצורה אלקטרונית של זירקוניום, [Zr] הוא: 1s²2s²2p⁶3²3p⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4 ד².

אירידיום

אירידיום יש Z = 77, כך יש 37 אלקטרונים נוספים ביחס זירקוניום. החל מ- [Cd], כלומר, 1s²2s²2p⁶3²3p⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4 ד¹⁰, אתה צריך להוסיף 29 אלקטרונים עם האורביטלים הבאים של דיאגרמת מולר.

מעקב אחר אלכסון חדש, האורביטלים החדשים הם: 5p, 6s, 4f ו- 5d. מילוי שלושת האורביטלים הראשונים לחלוטין יש לנו: 5p⁶, 6s² ו 4F¹⁴, לתת סך של 22 אלקטרונים.

אז יש חסרים 7 אלקטרונים, אשר נמצאים 5d: 1s מסלולית²2s²2p⁶3²3p⁶4s²3D¹⁰4p⁶5s²4 ד¹⁰5p⁶6s²4F¹⁴5 ד⁷.

הקודמת היא תצורה אלקטרונית של אירידיום, [Go]. שים לב 6s אורביטלים² ו 5 ד⁷ הם מודגשות מודגש כדי לציין כי הם מתאימים כראוי לשכבת הערכיות של מתכת זו.

חריגים לתרשים של מולר ולשלטון מדלונג

יש אלמנטים רבים בטבלה המחזורית שאינם מצייתים למה שכבר הוסבר. התצורה האלקטרונית שלהם שונה מאלה שנחזו מסיבות קוונטיות.

בין המרכיבים המופיעים בהבדלים אלה: כרום (Z = 24), נחושת (Z = 29), כסף (Z = 47), רודיום (Z = 45), סידום (Z = 58), ניוביום (Z = 41) ועוד רבים.

היוצאים מן הכלל הם שכיחים מאוד במילוי של d ו- f אורביטלים. לדוגמה, ל- chrome יש תצורה של 4s valence²3D⁴ לפי הדיאגרמה של מולר ושלטונו של מאדלונג, אבל זה באמת 4s¹3D⁵.

כמו כן, ולבסוף, תצורת הערכיות של כסף צריך להיות 5s²4 ד⁹; אבל זה באמת 5s¹4 ד¹⁰.

הפניות

1. Gavira J. Vallejo מ '(6 באוגוסט 2013). חריגים לחוק Madelung ואת דיאגרמת Moeller בתצורה האלקטרונית של היסודות הכימיים. משוחזר מ: triplenlace.com
2. טעות (s.f.) מהו תצורה אלקטרונית? מקור: misuperclase.com
3. ויקיפדיה. (2018). דיאגרמת מולר. מקור: en.wikipedia.org
4. בובות (2018). כיצד לייצג אלקטרונים בתרשים ברמת האנרגיה. מקור: dummies.com
5. ספינה ר '(2016). סדר מילוי של מדינות אלקטרונים. מקור: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu