Co je konfigurace SPDF?

s, p, d, f atd. jsou jména daná orbitálům, která drží elektrony v atomech. Tyto orbitaly mají různé tvary ( např. distribuce hustoty elektronů v prostoru) a energie ( např . 1 s je nižší energie než 2 s, což je nižší energie než 3 s; 2 s je nižší energie než 2p).

( zdroj obrázku )

Takže například

• atom vodíku s jedním elektronem by byl označen jako $ \ ce {1s ^ 1} $ – má jeden elektron ve svém 1s orbital
• atom lithia se 3 elektrony by byl $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• fluor měl 9 elektronů, což by bylo $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Opět, jak čteme zleva doprava, energie orbity se zvyšuje a horní index ukazuje počet elektronů v orbitálu. Další informace si můžete přečíst zde .

Autor Konfigurace SPDF, myslel tím orbitální konfiguraci. Teď základ tohoto konceptu vychází z velmi základní formulace kvantové chemie, ale nemyslím si, že to teď musíte vědět (obvykle se to vyučuje ve 4. ročníku UG nebo v 1. ročníku postgraduálního studia v oboru inženýrství, ale nevím o čistě vědecká disciplína). Cokoli bych o tom chtěl přemýšlet z jiné perspektivy. Znáte kvantová čísla? Existují 4 různá kvantová čísla:

1. Hlavní kvantové číslo (toto je jako město, ve kterém žijete). V atomech je spousta elektronů. Nyní, pokud chceme tyto elektrony rozlišit, než je musíme pojmenovat, nebo by mělo být co rozlišovat. Představte si, že žijete v kruhovém stavu a města jsou pojmenována jako poloměr, který má. Stejně jako sektor 1 je město, které má střední poloměr 1 jednotky atd. Pod hlavním kvantovým číslem vlastně myslíme, že pravděpodobnost zjištění, že elektron je v tomto konkrétním poloměru vysoký. Je pojmenován jako n = 1,2,3 …

2. Azimutální kvantové číslo: Je to jako budova, ve které žijete. Nyní, pokud žijete ve městě, které je velmi malé a má pouze jednu budovu, nemusíte každou budovu tohoto města specifikovat jinak. Stejně jako pro n = 1, l = 0 (zde l = azimutální kvantové číslo / číslo budovy), ale pokud n = 3, pak l = 0 až (n-1), to znamená, že ve městě sektoru 3 jsou 3 budovy s názvem 0, 1 & 2.

3. Magnetické kvantové číslo: Je to jako vhodné číslo na dané budově. m = 0 až (+/-) l. Pokud tedy žijete v budově č. 3, můžete buď žít v apt -3, -2, -1,0,1,2 nebo 3.

4. Spin kvantové číslo: Každý apt má dvě místnosti (pokoj A a místnost B) (Toto je vlastně neomezený případ Hartree-Fock), ale pokud žijete s manželem, můžete mít velkou místnost rozbitím zdi mezi těmito dvěma místnostmi (Pouze místnost A nebo omezený případ Hartree-Fock)

Nyní lze název budovy přeformulovat jako spdf orbital. Pokud bydlíte v budově č. 0 to znamená, že žijete v orbitálu. Podobně budova č. 1 = orbitální
budova č. 2 = d orbitální
budova č. 3 = f orbitální
Takže ve vaší budově č. 0 (s orbitální),
celkový počet místností = 1 apt * 2 pokoje / apt = 2 pokoje nebo 2 elektrony
V budově č. 1 (orbitální),
celkový počet elektronů / pokoj = 3 apt. * 2 pokoje / apt = 6 pokojů nebo 6 elektronů

Nyní, pokud se chcete dozvědět více, si můžete přečíst:

• Hundovo pravidlo
• Pauliho princip vyloučení
• Aufbauův princip

Ale všichni jsou povrchní teorie, dokážou říci, co se děje, ale nemohou říci proč. Ale metoda kvantové chemie vám poskytne matematické pochopení toho, proč existují 2 místnosti / apt nebo proč má budova 2 5 apt atd.

Nejprve musím ocenit vaši dychtivost učit se nové věci (i když to ztěžuje vysvětlování). Pokusím se co nejlépe vysvětlit způsobem, kterému rozumíte.

Možná jste byli poučeni o pořadí plnění elektronů jako: 2 elektrony v K shell, 8 elektronů v L shell a tak dále. To však funguje pouze do určité úrovně.

Faktem je, že každá skořápka se skládá z podskořápek (ukázaly to experimenty zahrnující spektra). Počet dílčích skořápek, které má každá skořápka, závisí na počtu skořápek (jako 1. skořápka, 2. skořápka; aka hlavní kvantové číslo). Tyto dílčí skořápky se nazývají s, p, d nebo f. S-subshell se vejde 2 elektrony, p-subshell se vejde maximálně 6 elektronů, d-subshell se vejde maximálně 10 elektronů a f-subshell se vejde maximálně 14 elektronů. První skořápka má pouze s orbitál, tzv. 1s. Protože může mít jeden nebo dva elektrony, nazývá se $ 1s ^ 1 $ a $ 1s ^ 2 $. Jsou to také příslušné konfigurace „SPDF“ vodíku a helia. Tímto způsobem byste považovali elektronickou konfiguraci kyslíku za $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $.

Dalším důležitým bodem, který je třeba poznamenat, je to, že plnění elektronů v subshellích se ve skutečnosti plní z nízkých na vysokou. Existuje speciální pravidlo zvané aufbauův princip (německé slovo pro „budování“). Zde je schematické znázornění principu aufbau:

Tento infact je skutečný způsob psaní elektronického konfigurace. Školy učí základní třídy metodu „konfigurace za skořápkou“ jednoduše proto, že je to jednodušší, a obvykle nenarážejí na géniové, jako jste vy. Nyní si myslím, že můžete lépe pochopit konfiguraci „SPDF“.

Ya. Je dobré to vědět.
Kde je nález elektronu maximální, je znám jako orbitál. První obal obsahuje orbitál, do kterého lze vyplnit dva elektrony. Druhý obal obsahuje s & p orbital, p orbital může mít maximálně 6 elektronů. Třetí obal obsahuje S, p & d orbital, d orbital může mít maximálně 10 elektronů. Čtvrtý obal obsahuje s, p, d & f orbitál, f může mít maximálně 14 elektronů.
Orbitál p má tvar činky, obsahuje subshell známý jako p _x který leží na ose x, p _y který leží na ose y a p _z který leží na ose z. Orbital d má tvar dvojité činky. obsahuje podškrty známé jako d _xy leží mezi osou x a y, d _yz leží mezi osou y a z, d _zx leží mezi osou z a x, d _{x ² -y ²} leží na ose x a y & konečně d _{z ²} které l ies na ose z.
Zde jsou obrázky subshell

Komentáře

• “ orbitál p může mít maximálně 6 elektronů. “ Bolí mě, když jsem to viděl. P subshell se skládá z tří p orbitalů , z nichž každý může obsahovat dva elektrony, což umožňuje, aby p subshell držel až 6. Žádný orbitál sám o sobě nemá více než dva elektrony (přinejmenším ne se standardními atomovými orbitaly vodíku nebo s jakýmkoli molekulárním orbitálem, na který jsem ‚ narazil.)

Odkazy na sekundární kvantová čísla (L):

S drží jednu dráhu, která obsahuje 2 elektrony, P drží tři dráhy, což znamená 2 × 3 = 6 elektronů D pojme pět drah 2 × 5 = 10 elektronů F pojme sedm drah 2 × 7 = 14 elektronů