Was ist die SPDF-Konfiguration?

s, p, d, f usw. sind die Namen der Orbitale, die die Elektronen in Atomen halten. Diese Orbitale haben unterschiedliche Formen (z. B. Elektronendichteverteilungen im Raum) und Energien (z. B. 1s ist eine niedrigere Energie als 2s, was eine niedrigere Energie als 3s ist; 2s ist eine niedrigere Energie als 2p).

( Bildquelle )

So würde beispielsweise

• ein Wasserstoffatom mit einem Elektron als $ \ ce {1s ^ 1} $ bezeichnet – es hat ein Elektron in sich 1s Orbital
• ein Lithiumatom mit 3 Elektronen wäre $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• Fluor hat 9 Elektronen, was $ \ ce {1s ^ wäre 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Wenn wir von links nach rechts lesen, nimmt die Energie des Orbitals zu und der hochgestellte Index zeigt die Anzahl der Elektronen im Orbital. Sie können hier mehr lesen .

By SPDF-Konfiguration meinte er Orbitalkonfiguration. Das Fundament dieses Konzepts stammt aus einer sehr grundlegenden Formulierung der Quantenchemie, aber ich glaube nicht, dass Sie das jetzt wissen müssen (Es wird normalerweise im 4. Jahr der UG oder im 1. Jahr des Studiums der Ingenieurdisziplin unterrichtet, aber ich bin mir nicht sicher reine Wissenschaftsdisziplin). Was auch immer ich aus einer anderen Perspektive betrachten möchte. Kennen Sie Quantenzahlen? Es gibt 4 verschiedene Quantenzahlen:

1. Hauptquantenzahl (Dies ist wie die Stadt, in der du lebst. Es gibt viele Elektronen in einem Atom. Wenn wir nun zwischen diesen Elektronen unterscheiden wollen, müssen wir sie benennen, oder es sollte etwas zu unterscheiden geben. Stellen Sie sich vor, Sie leben in einem Kreiszustand und Die Städte werden als Radius bezeichnet. Wie Sektor 1 ist die Stadt mit einem mittleren Radius von 1 Einheit usw. Mit der Hauptquantenzahl meinen wir tatsächlich, dass die Wahrscheinlichkeit, dieses Elektron zu finden, innerhalb dieses bestimmten Radius hoch ist. Es heißt n = 1,2,3 …

2. Azimutale Quantenzahl: Dies ist wie das Gebäude, in dem Sie leben. Wenn Sie jetzt in einer Stadt leben, die sehr klein ist und nur ein Gebäude hat, müssen Sie nicht jedes Gebäude dieser Stadt anders angeben. Wie für n = 1 ist l = 0 (hier l = azimutale Quantenzahl / Gebäudenummer), aber wenn n = 3, dann ist l = 0 bis (n-1), das heißt, in der Stadt des Sektors 3 gibt es 3 Gebäude mit dem Namen 0, 1 & 2.

3. Magnetische Quantenzahl: Dies ist wie eine passende Zahl in diesem Gebäude. m = 0 bis (+/-) l. Also, wenn Sie in Gebäude Nr. 3, Sie können entweder in Wohnung -3, -2, -1,0,1,2 oder 3 leben.

4. Spinquantenzahl: Jede Wohnung hat zwei Räume (Raum) A und Raum B) (Dies ist eigentlich ein uneingeschränkter Hartree-Fock-Fall), aber wenn Sie mit einem Ehepartner zusammenleben, können Sie einen großen Raum haben, indem Sie die Wand zwischen diesen beiden Räumen brechen (nur Raum A oder ein eingeschränkter Hartree-Fock-Fall)

Nun kann der Gebäudename als spdf-Orbital umformuliert werden. Wenn Sie in Gebäude Nr. 0 bedeutet, dass Sie im Orbital leben. Ähnlich
Gebäude Nr. 1 = p Orbital
Gebäude Nr. 2 = d Orbital
Gebäude Nr. 3 = f Orbital
Also, in Ihrem Gebäude Nr. 0 (s Orbital),
Gesamtzahl der Räume = 1apt * 2 Räume / apt = 2 Räume oder 2 Elektronen
In Gebäude Nr. 1 (p-Orbital)
Gesamtzahl der Elektronen / Raum = 3apt * 2 Räume / apt = 6 Räume oder 6 Elektronen

Wenn Sie mehr wissen möchten, können Sie lesen:

• Hunds Regel
• Paulis Ausschlussprinzip
• Aufbau-Prinzip

Aber alle sind oberflächliche Theorien, sie können sagen, was los ist, aber sie können nicht sagen, warum. Aber die quantenchemische Methode gibt Ihnen ein mathematisches Verständnis dafür, warum es 2 Räume gibt / apt oder warum Gebäude 2 5 apt usw. hat.

Zunächst muss ich Ihre Bereitschaft schätzen, Neues zu lernen Zeug (obwohl es schwieriger zu erklären ist). Ich werde mein Bestes geben, um es auf eine Weise zu erklären, die Sie verstehen können.

Möglicherweise wurde Ihnen die Reihenfolge der Elektronenfüllung beigebracht, z. B.: 2 Elektronen in K-Schale, 8 Elektronen in L-Schale und so weiter. Dies funktioniert jedoch nur bis zu einem bestimmten Grad.

Es ist eine Tatsache, dass jede Schale selbst aus Unterschalen besteht (Experimente mit Spektren haben dies gezeigt). Die Anzahl der Unterschalen jeder Schale hängt von der Anzahl der Schalen ab (wie 1. Schale, 2. Schale; a.k. eine Hauptquantenzahl). Diese Unterschalen werden als s, p, d oder f bezeichnet. Die s-Unterschale kann 2 Elektronen aufnehmen, die p-Unterschale kann maximal 6 Elektronen aufnehmen, die d-Unterschale kann maximal 10 Elektronen aufnehmen und die f-Unterschale kann maximal 14 Elektronen aufnehmen. Die erste Schale hat nur ein s-Orbital und wird daher als 1s bezeichnet. Da es entweder ein oder zwei Elektronen haben kann, wird es als $ 1s ^ 1 $ bzw. $ 1s ^ 2 $ bezeichnet. Sie sind auch die jeweiligen „SPDF“ -Konfigurationen von Wasserstoff und Helium. Auf diese Weise würden Sie die elektronische Konfiguration von Sauerstoff als $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $ betrachten.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass sich die Füllung von Elektronen in Unterschalen nicht von niedrig füllt zu hoch. Es gibt eine spezielle Regel namens aufbau Prinzip (deutsches Wort für „Aufbauen“). Hier ist eine schematische Darstellung des Aufbauprinzips:

Dieser Infact ist die tatsächliche Art, eine elektronische zu schreiben Konfigurationen. Die Schulen unterrichten die Grundschulklassen in der „Configuration-per-Shell“ -Methode, einfach weil sie einfacher ist und sie normalerweise nicht auf Genies wie Sie stoßen. Ich denke, Sie können die „SPDF“ -Konfiguration viel besser verstehen.

Ja. Es ist gut zu wissen.
Wo der Befund eines Elektrons maximal ist, wird als Orbital bezeichnet. Die erste Schale enthält s Orbital, in das zwei Elektronen gefüllt werden können. Die zweite Schale enthält s & p-Orbital, das p-Orbital kann maximal 6 Elektronen haben. Die dritte Schale enthält S, p & d-Orbital, d-Orbital kann maximal 10 Elektronen enthalten. Die vierte Schale enthält s, p, d & f-Orbital, f kann maximal 14 Elektronen haben.
Das p-Orbital hat eine Hantelform und enthält eine als p _{x das auf der x-Achse liegt, p y das auf der y-Achse liegt und p z das auf der z-Achse liegt. Das d-Orbital hat eine doppelte Hantelform. Es enthält Unterschalen, die als bekannt sind d xy liegt zwischen x- und y-Achse, d yz liegt zwischen y- und z-Achse, d zx liegt zwischen z- und x-Achse, d sub> x ² -y ²} liegt auf der x- und y-Achse & schließlich d _{z ²} welche l ies auf der z-Achse.
Hier sind die Bilder der Unterschale

Kommentare

• “ Das p-Orbital kann maximal 6 Elektronen haben. “ Es tut mir weh, das zu sehen. Die p-Unterschale besteht aus drei p-Orbitalen , von denen jedes zwei Elektronen aufnehmen kann, so dass die p-Unterschale bis zu 6 aufnehmen kann. Kein Orbital selbst enthält mehr als zwei Elektronen (Zumindest nicht die Standard-Wasserstoffatomorbitale oder irgendein Molekülorbital, auf das ich ‚ gestoßen bin.)

Sie beziehen sich auf die sekundären Quantenzahlen (L):

Das S enthält eine Umlaufbahn, die 2 Elektronen enthält. Das P enthält drei Umlaufbahnen, was 2 × 3 = bedeutet 6 Elektronen D enthält fünf Umlaufbahnen 2 × 5 = 10 Elektronen F enthält sieben Umlaufbahnen 2 × 7 = 14 Elektronen