Quest-ce que la configuration SPDF?

s, p, d, f et ainsi de suite sont les noms donnés aux orbitales qui contiennent les électrons dans les atomes. Ces orbitales ont des formes ( par exemple distributions de densité délectrons dans lespace) et des énergies ( par exemple . 1s est une énergie inférieure à 2s qui est une énergie inférieure à 3s; 2s est une énergie inférieure à 2p).

( source de limage )

Par exemple,

• un atome dhydrogène avec un électron serait noté $ \ ce {1s ^ 1} $ – il a un électron dans son Orbitale 1s
• un atome de lithium avec 3 électrons serait $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• le fluor a 9 électrons qui serait $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Encore une fois, comme nous lisons de gauche à droite lénergie de lorbite augmente et lexposant montre le nombre délectrons dans lorbite. Vous pouvez en savoir plus ici .

Par Configuration SPDF, il voulait dire configuration orbitale. Maintenant, la base de ce concept provient de la formulation très fondamentale de la chimie quantique, mais je ne pense pas que vous ayez besoin de le savoir maintenant (il est généralement enseigné en 4ème année dUG ou en 1ère année détudes supérieures en discipline dingénierie, mais je ne suis pas sûr de science pure). Tout ce que jaimerais y penser sous un angle différent. Connaissez-vous les nombres quantiques? Il existe 4 nombres quantiques différents:

1. Nombre quantique principal (Ce est comme la ville dans laquelle vous vivez). Il y a beaucoup délectrons dans un atome. Maintenant, si nous voulons faire la distinction entre ces électrons, nous devons les nommer ou il devrait y avoir quelque chose à distinguer. Imaginez que vous vivez dans des états circulaires et les villes sont nommées en fonction de leur rayon. Comme le secteur 1 est la ville qui a un rayon moyen de 1 unité et ainsi de suite. Par nombre quantique principal, nous entendons en fait que la probabilité de trouver cet électron est élevée dans ce rayon particulier. Il est nommé n = 1,2,3 …

2. Nombre quantique azimutal: cest comme le bâtiment dans lequel vous vivez. Maintenant, si vous vivez dans une ville très petite et qui na quun seul bâtiment, vous navez pas besoin de spécifier chaque bâtiment de cette ville différemment. Comme pour n = 1, l = 0 (ici l = nombre quantique azimutal / numéro de bâtiment) mais si n = 3, alors l = 0 à (n-1), cela signifie que dans le secteur 3 ville il y a 3 bâtiments nommés 0, 1 & 2.

3. Nombre quantique magnétique: Cest comme le nombre apt sur ce bâtiment. m = 0 à (+/-) l. Donc, si vous vivez dans le bâtiment no. 3, vous pouvez vivre dans apt -3, -2, -1,0,1,2 ou 3.

4. Spin quantum number: Chaque apt a deux pièces (room A et chambre B) (Il sagit en fait dun cas Hartree-Fock sans restriction) mais si vous vivez avec votre conjoint, vous pouvez avoir une grande pièce en brisant le mur entre ces deux pièces (uniquement la chambre A ou le cas restreint Hartree-Fock)

Maintenant, le nom du bâtiment peut être reformulé en orbitale spdf. Si vous vivez dans le bâtiment no. 0 cela signifie que vous vivez dans lorbitale. De même
bâtiment n ° 1 = orbitale p
bâtiment n ° 2 = orbitale d
bâtiment n ° 3 = orbitale f
Donc, dans votre bâtiment n ° 0 (orbite s),
nombre total de pièces = 1 apt * 2 pièces / apt = 2 pièces ou 2 électrons
Dans le bâtiment n ° 1 (orbitale p),
nombre total délectrons / pièce = 3 apt * 2 pièces / apt = 6 pièces ou 6 électrons

Maintenant, si vous voulez en savoir plus, vous pouvez lire:

• La règle de Hund
• Le principe dexclusion de Pauli
• Principe dAufbau

Mais ils sont tous de la théorie superficielle, ils peuvent dire ce qui se passe mais ils ne peuvent pas dire pourquoi. Mais la méthode de chimie quantique vous donnera une compréhension mathématique de pourquoi il y a 2 salles / apt ou pourquoi le bâtiment 2 a 5 apt etc.

Tout dabord, je dois apprécier votre empressement à apprendre de nouvelles (bien que cela rende plus difficile à expliquer). Je ferai de mon mieux pour expliquer dune manière que vous pouvez comprendre.

On vous a peut-être appris sur lordre de remplissage des élétrons comme: 2 électrons dans Coquille K, 8 électrons dans la coquille L et ainsi de suite. Cependant, cela ne fonctionne que jusquà un certain niveau.

Cest un fait que chaque shell lui-même est composé de sous-couches (des expériences impliquant des spectres lont montré). Le nombre de sous-couches de chaque shell dépend du numéro de la coque (comme la 1ère coque, la 2ème coque; a.k. un nombre quantique principal). Ces sous-couches sont appelées s, p, d ou f. La sous-couche s peut contenir 2 électrons, la sous-couche p peut contenir un maximum de 6 électrons, la sous-couche d peut contenir un maximum de 10 électrons et la sous-couche f peut contenir un maximum de 14 électrons. La première coquille na quune orbitale s, elle est donc appelée 1s. Puisquil peut avoir un ou deux électrons, on lappelle respectivement $ 1s ^ 1 $ et $ 1s ^ 2 $. Ce sont également les configurations « SPDF » respectives de lhydrogène et de lhélium. De cette façon, vous considéreriez que la configuration électronique de loxygène est $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $.

Un autre point important à noter est que le remplissage des électrons dans les sous-couches ne se remplit pas à partir du bas trop haut. Il existe une règle spéciale appelée principe aufbau (mot allemand pour «construire»). Voici une représentation schématique du principe daufbau:

En fait, cest la manière réelle décrire un configurations. Les écoles enseignent aux classes primaires la méthode « configuration par shell » simplement parce que cest plus simple et quelles ne rencontrent généralement pas de génies comme vous. Maintenant, je pense que vous pouvez mieux comprendre la configuration « SPDF ».

Ya. Cest bon à savoir.
Où la découverte dun électron est maximale est appelée orbitale. La première coquille contient une orbitale dans laquelle deux électrons peuvent être remplis. La deuxième coquille contient s & orbitale p, lorbitale p peut avoir un maximum de 6 électrons.La troisième couche contient S, p & d orbitale, d orbitale peut avoir un maximum de 10 électrons. La quatrième couche contient s, p, d & f orbitale, f peut avoir un maximum de 14 électrons.
Lorbitale p a la forme dun haltère, elle contient une sous-couche appelée p _x qui se trouve sur laxe x, p _y qui se trouve sur laxe y et p _z qui se trouve sur laxe z. Lorbitale d a la forme dun double haltère. elle contient des sous-coques appelées d _xy se situe entre les axes x et y, d _yz se situe entre les axes y et z, d _zx se situe entre les axes z et x, d _{x ² -y ²} se trouve sur les axes x et y & enfin d _{z ²} qui l ies sur laxe z.
Voici les images du sous-coque

Commentaires

•  » lorbitale p peut avoir un maximum de 6 électrons.  » Ça me fait mal de voir ça. La sous-couche p est composée de trois orbitales p , chacune pouvant contenir deux électrons, permettant à la sous-couche p de contenir jusquà 6. Aucune orbitale elle-même ne contient plus de deux électrons (du moins pas les orbitales atomiques dhydrogène standard, ni aucune orbitale moléculaire I ‘ que jai rencontrée.)

Ils se réfèrent aux nombres quantiques secondaires (L):

Le S détient une orbite qui contient 2 électrons Le P tient trois orbites ce qui signifie 2 × 3 = 6 électrons D détient cinq orbites 2 × 5 = 10 électrons F détient sept orbites 2 × 7 = 14 électrons