우라늄의 전자 구성이 [Rn] 5f³ 6d¹ 7s²라고 읽었습니다. 서브 쉘이 5f-> 6d 순서로 채워져있는 경우 5f 서브 쉘이 부분적으로 만 채워지는 이유는 무엇입니까? 전자가 5f 서브 쉘을 부분적으로 채우고 6d 서브 쉘을 채우는 이유는 무엇입니까?
답변
전자 궤도를 할당하는 규칙을 잘 알고 계실 것입니다. 여기서 간단히 설명하겠습니다.
전자는 원자의 에너지를 최소화하는 방식으로 궤도를 채 웁니다. 따라서 원자의 전자는 에너지가 증가하는 순서대로 주요 에너지 준위를 채 웁니다 (전자가 핵에서 멀어짐). 채워진 레벨의 순서는 다음과 같습니다.
Pauli 배제 원칙
Pauli 배제 원칙은 두 전자가 같은 4 개의 양자 수. 처음 세 개 (n, l 및 ml)는 동일 할 수 있지만 네 번째 양자 수는 달라야합니다. 단일 궤도는 최대 2 개의 전자를 보유 할 수 있으며, 이는 반대 스핀을 가져야합니다. 그렇지 않으면 동일한 4 개의 양자 번호를 갖게되며 이는 금지되어 있습니다.
Hund “s Rule
오비탈에 전자를 할당 할 때 각 전자는 먼저 모든 오비탈을 비슷한 에너지 (퇴화라고도 함)로 채운 다음 반으로 채워진 오비탈에서 다른 전자와 쌍을 이룹니다. 바닥 상태의 원자는 다음과 같은 경향이 있습니다. 가능한 한 많은 짝을 이루지 않는 전자. 이것은 Chromium의 거동을 설명합니다 : Z : 24 [Ar] 3d54s1 (여기서는 4s 궤도에있는 하나의 전자를 주목하고 d 궤도는 한 방향의 단일 전자로 점유하고 있습니다)
예외
Aufbau 규칙은 대부분의 요소의 전자 구성을 정확하게 예측하지만 주목할만한 예외가 있습니다. 이러한 예외가 발생하는 이유는 일부 원소가 일부 서브 쉘에서 전자가 적고 전자가 더 많을수록 더 안정적이기 때문입니다. 그녀와 주목할만한 예는 우라늄입니다. 왜냐하면 최대 안정성을 얻기 위해서는 일반적으로 다음과 같은 바닥 상태를 갖기 때문입니다. 우라늄 : Z : 92 [Rn] 7s2 5f3 6d1
참조
코멘트
- 아, 그래서 우라늄은이 규칙의 예외입니다. 이 특정 구성에 대해 그렇게 안정적으로 만드는 것은 무엇입니까?
- Uranium뿐만 아니라 Chromium도 언급했습니다. 이러한 추세에서 벗어나는 구리, 니오븀, 팔라듐,은, 토륨 등과 같은 다른 요소가 있습니다. 설명 된 것과 같은 이유는 부분적으로 규칙의 조합에 근거합니다. 원소의 기저 상태에서 전자 구성의 에너지가 가장 낮다는 것을 기억하십시오. 에너지가 낮을수록 안정성이 높아집니다. 어떤 경우에는 이러한 종류의 안정성은 특정 궤도에서 우라늄 구성과 같은 전자가 더 적을 때만 얻을 수 있습니다.