¿Qué es la configuración SPDF?

s, p, d, f y así sucesivamente son los nombres dados a los orbitales que contienen los electrones en los átomos. Estos orbitales tienen diferentes formas ( por ejemplo distribuciones de densidad de electrones en el espacio) y energías ( por ejemplo . 1s es menor energía que 2s que es menor energía que 3s; 2s es menor energía que 2p).

( fuente de la imagen )

Por ejemplo,

• un átomo de hidrógeno con un electrón se denotaría como $ \ ce {1s ^ 1} $ – tiene un electrón en su 1s orbital
• un átomo de litio con 3 electrones sería $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• El flúor tiene 9 electrones, que serían $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Nuevamente, a medida que leemos de izquierda a derecha, la energía del orbital aumenta y el superíndice muestra el número de electrones en el orbital. Puede leer más aquí .

Por Configuración SPDF, se refería a configuración orbital. Ahora, lo básico de este concepto proviene de la formulación de la química cuántica muy fundamental, pero no creo que necesites saber eso ahora (generalmente se enseña en el cuarto año de UG o en el primer año de estudios de posgrado en la disciplina de ingeniería, pero no estoy seguro) disciplina de ciencia pura). Lo que sea que me gustaría pensar al respecto desde una perspectiva diferente. ¿Estás familiarizado con los números cuánticos? Hay 4 números cuánticos diferentes:

1. Número cuántico principal (este es como la ciudad en la que vives). Hay muchos electrones en un átomo. Ahora, si queremos distinguir entre esos electrones, entonces tenemos que nombrarlos o debería haber algo para distinguir. Imagina que estás viviendo en estados circulares y las ciudades se nombran por el radio que tiene. Al igual que el sector 1 es la ciudad que tiene un radio medio de 1 unidad y así sucesivamente. Por número cuántico principal, en realidad queremos decir que la probabilidad de encontrar ese electrón es alta dentro de ese radio particular. Se denomina n = 1,2,3 …

2. Número cuántico azimutal: es como el edificio en el que vive. Ahora bien, si vive en una ciudad que es muy pequeña y tiene solo un edificio, no es necesario especificar cada edificio de esa ciudad de forma diferente. Como para n = 1, l = 0 (aquí l = número cuántico azimutal / número de edificio) pero si n = 3, entonces l = 0 a (n-1), eso significa que en la ciudad del Sector 3 hay 3 edificios llamados 0, 1 & 2.

3. Número cuántico magnético: es como un número apto en ese edificio. m = 0 hasta (+/-) l. Entonces, si vive en el edificio no. 3, puede vivir en apt -3, -2, -1,0,1,2 o 3.

4. Spin número cuántico: cada apartamento tiene dos habitaciones (habitación A y habitación B) (Este es en realidad un caso Hartree-Fock sin restricciones) pero si vive con su cónyuge, puede tener una habitación grande rompiendo la pared entre esas dos habitaciones (Solo habitación A o caso Hartree-Fock restringido)

Ahora, el nombre del edificio se puede reformular como spdf orbital. Si vive en el edificio no. 0 eso significa que estás viviendo en s orbital. De manera similar
edificio n. ° 1 = p orbital
edificio n. ° 2 = d orbital
edificio n. ° 3 = f orbital
Entonces, en su edificio n. ° 0 (s orbital), número total de habitación = 1apt * 2rooms / apt = 2rooms o 2 electrones
En el edificio n. ° 1 (orbital p),
número total de electrones / habitación = 3apt * 2rooms / apt = 6 habitaciones o 6 electrones

Ahora, si quieres saber más, puedes leer:

• Regla de Hund
• Principio de exclusión de Pauli
• Principio de Aufbau

Pero todos son teorías superficiales, pueden decir lo que está sucediendo pero no pueden decir por qué. Pero el método de la química cuántica te dará una comprensión matemática de por qué hay 2 habitaciones / apt o por qué el edificio 2 tiene 5 apt, etc.

En primer lugar, debo apreciar su entusiasmo por aprender (aunque hace que sea más difícil de explicar). Haré todo lo posible para explicarlo de una manera que pueda comprender.

Es posible que le hayan enseñado sobre el orden de llenado de eletrón como: 2 electrones Capa K, 8 electrones en capa L y así sucesivamente. Sin embargo, eso funciona solo hasta cierto nivel.

Es un hecho que cada capa está compuesta de subcapas (los experimentos que involucran espectros lo han demostrado). El número de subcapas que tiene cada capa depende del número de la capa (como la primera capa, la segunda capa; también conocido como número cuántico principal). Estas subcapas se denominan s, p, d o f. La subcapa s puede albergar 2 electrones, la subcapa p puede albergar un máximo de 6 electrones, la subcapa d puede albergar un máximo de 10 electrones y la subcapa f puede albergar un máximo de 14 electrones. La primera capa tiene solo un orbital s, por lo que se llama 1s. Como puede tener uno o dos electrones, se llama $ 1s ^ 1 $ y $ 1s ^ 2 $ respectivamente. También son las respectivas configuraciones «SPDF» de hidrógeno y helio. De esta manera, consideraría que la configuración electrónica del oxígeno es $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $.

Otro punto importante a tener en cuenta es que el llenado de electrones en las subcapas no se llena realmente desde niveles bajos. en lo alto. Hay una regla especial llamada principio de aufbau (palabra alemana para «construir»). Aquí hay una representación esquemática del principio de aufbau:

Esta, de hecho, es la forma real de escribir un configuraciones. Las escuelas enseñan a las clases de primaria el método de «configuración por capa» simplemente porque es más fácil y por lo general no se encuentran con genios como tú. Ahora, creo que puede comprender mucho mejor la configuración «SPDF».

Ya. Es bueno saberlo.
Donde el hallazgo de un electrón es máximo se conoce como orbital. La primera capa contiene un orbital en el que se pueden llenar dos electrones. La segunda capa contiene s & orbital p, el orbital p puede tener un máximo de 6 electrones. La tercera capa contiene S, p & d orbital, el orbital d puede tener un máximo de 10 electrones. La cuarta capa contiene s, p, d & f orbital, f puede tener un máximo de 14 electrones.
El orbital p tiene forma de mancuerna, contiene una subcapa conocida como p _x que se encuentra en el eje x, p _y que se encuentra en el eje y yp _z que se encuentra en el eje z. El orbital d tiene forma de mancuerna doble. Contiene subcapas conocidas como d _xy se encuentra entre los ejes xey, d _yz se encuentra entre los ejes yy z, d _zx se encuentra entre los ejes zy x, d _{x ² -y ²} se encuentra en los ejes xey & finalmente d _{z ²} que l ies en el eje z.
Aquí están las imágenes del subshell

Comentarios

• » el orbital p puede tener un máximo de 6 electrones. » Me duele ver esto. La subcapa está compuesta por tres orbitales p , cada uno de los cuales puede contener dos electrones, lo que permite que la subcapa p contenga hasta 6. Ningún orbital por sí mismo contiene más de dos electrones (al menos no los orbitales atómicos de hidrógeno estándar, o cualquier orbital molecular que ‘ he encontrado).