Kémiából elektronszerkezet felírásában írnátok nekem néhány példát?

Hát ahhoz hogy fellehessen írni kell tudni néhány alap szabályt. Elsőnek magának az elektronfelhő felépítését héjakat, allhéjakat, valamint hogy azok hogyan és milyen sorrendben követik egymást és mennyi elektron fér el rajtuk. A főhéjak K,L,M,N,O,P,Q ezek élhajakat tartalmaznak mindig egyel többet mint az előző főhéj. Az allhéjak s,p,d,f,g,h, az alhéjak orbitokat tartalmaznak ezekbe fognak belépni az elektronok, az allhéjak mértüktől függően különböző számú elektronokat fognak tartalmazni, növekedő sorrendbe az s től: 1,3,5,7,9,11. Ezek az orbitálok maximum 2 elektront tudnak tárolni így a max elektronok száma az allhéjakon: 2,6,10,14,18,22.

Tehát példának próbáljuk felírni az oxigén elektronfelhőjének a szerkezetét, egyenlőre elektronok nélkül, csak nevezzük meg a fő és az héjakat.

Mivel azt tudjuk hogy a periódusos rendszerben a főhélyak száma egynelő a periódus számával, tudhatjuk hogy az oxigénnek 2 főhéja van. Tehát ez a kettő a K és L lesz. Most keressük ki az allhéjakat, K héj csupán egyetlen s allhéjból áll, az L egyel nagyobb ezért azon belül két allhéj lesz egy s és egy p. Tehát eddig azt kaptuk hogy K 1s, L 2s 2p.

(az allhéjaknál a szám a főhéj számát jelöli [ami egyenlő a fő kvantumszámmal])

Mielőtt betöltenénk az elektronokat ebbe a modellbe még ismernünk kell néhány szabályt. Az elektronok energetikailag a lehető legkedvezőbb elrendeződést igyekeznek kialakítani. Minél messzebb van egy orbitál az atommagtól annál kedvezőtlenebb, a legtöbb esetben, de vannak kivételek erre majd később visszatérek. Egy orbitálon maximum két elektron lehet, valamint egy elektron csak akkor fog belépni egy olyan orbitálba ahol már van egy elektron, ha nincs az adott allhéjon egy üres orbitálse (pauli és Hund szabály).

Szóval ezeket a szabályokat ismerve elkezdhetjük feltölteni a modellünket. Az oxigén rendszámából tudjuk hogy összesen 8 elektront kell elosztanunk.

([]-el fogom reprezentálni az orbitokat, ˇ/^-al az elektronokat)

Az első elektronok a K héjra és az egyetlen 1s allhéjra fog belépni:

K 1s [^]

A második elektronnak nincs olyan orbitálja az allhéjon amin még nincs elektron ezért belép az 1s orbitra ezzel telítve azt:

K 1s [^ˇ]

Két elektron megvan a következő már nem fér el a K héjra ezért megnyílik az L héj. Azon két allhéj van 2s és 2p mivel mindig a kisebb allhéj épül fel élősszőr az elektron a 2s-be fog belépni:

K 1s[^ˇ] L 2s[^]

Követve az előző mintáját a köv. elektron telíti 2s-t

K 1s[^ˇ] L 2s[^^]

A következő elektronnak nincs helye 2s-n ezért megnyílik a következő allhéj a 2p, amire 6 elektron fér. Viszont nekünk már csak négyet kell elosztani.

K 1s[^ˇ] L 2s[^^] 2p[^][][]

A Hund szabály értelmében a következő elektron nem a megnyitott orbitra fog belépni hanem egy üresbe. A következő két elektron így fog belépni:

K 1s[^ˇ] L 2s[^^] 2p[^][^][^]

Már csak 1 elektront kell elosztani és megkapjuk az oxigén elektronszerkezetét. Mivel nincs szabad orbit az allhéjban ezért már egy nyitottat fog telíteni az utolsó elektron.

K 1s[^ˇ] L 2s[^^] 2p[^ˇ][^][^]

Így megkaptuk az oxigén e. szerkezetét amit ellenőrizhetünk is azzal hogy tudjuk hogy az oxigénnek két vegyérték elektronja és két elektron párja van a külső héján. Amit láthatunk is a szerkezetből a félig telített orbitok a vegyiérték elektronok a telítettek pedig az elektron párok.

Említettem hogy az elektronok nem mindig sorrendben épülnek be az allhéjakra. Ennek oka hogy az atommagtól távolabb lévő pályák között energia különbség nagyon kicsi ezért összekuszálódnak a dolgok. Az eddigiek alapján várható: K 1s,L 2s,2p M 3s,3p,3d N 4s,4p,4d,4f stb... sorrend helyett a következő mintát követi: K 1s,L 2s,2p M 3s,3p N 4s, M 3d, N 4p, O 5s, N 4f stb...

A teljes sorrend itt van: [link]

Ezt sajnos be kell magolni.

Ezek alapján nézzük meg a két másik elemet amit írtál.

Fe: 3. periódus eleme így a főhéjai K L M. Lehetséges allhéjai:

K 1s, L 2s 2p, M 3s,3p,3d nézzük meg hogy a sorrendváltozás érinti-e a sorrendet, igen érinti. A helyes héj felosztás:

K 1s, L 2s,2p, M 3s,3p N 4s, M 3d

Most nézzük meg hogy hány elektronja van 26. elem így 26 elektronja van.

Kezdjük el beépíteni az elektronokat. (most már csak a lényegesebb lépéseket részletezem):

K 1s[ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] M 3s[ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] M 3s[ˇ^] 3p[ˇ^][ˇ^][ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] M 3s[ˇ^] 3p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] N 4s[ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] M 3s[ˇ^] 3p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] N 4s[ˇ^] -

M 3D [^][^][^][^][^][^]

Itt az az ellenőrzés nem működik amit legutóbb használtunk mivel a vas nem adja le az összes vegyérték elektronját (legalábbis nem normál körülmények között).

Al: 2. periódus 13.elem -> két főhéj 13 elektron:

K 1s, L 2s2p, M 3s,3p,3d

A sorrend változás nem befolyásolja mivel a 3p alhéj nem telítődik

K 1s[ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^]

K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] M 3s[ˇ^] 3p[^][][]

(érdemes megjegyezni hogy ez a fémre vonatkozik, és nem magyarázza hogy az alumínium miért hármas vegyértékű, egy helyett ami a szerkezetéből adódna.

Ahhoz hogy kialakítsa a három vegyértékelektronját a reakció előtti pillanatban, vagy gerjesztés hatására átrendeződik az elektron szerkezete erre: K 1s[ˇ^] L 2s[ˇ^] 2p[ˇ^][ˇ^][ˇ^] M 3s[^] 3p[^][^][]. Ez látszólag ellenmegy a fent említett szabályokkal de azok az csak az adott elem stabil állapotára vonatkoznak a gerjesztett állapotok máshogy viselkednek. Nem ritka hogy teljes allhéjakat lépnek át a gerjesztett elektronok.)

Ha valami nem volt világos vagy kérdésed van nyugodtan írhatsz privátba is.