Vad är SPDF-konfiguration?

s, p, d, f och så vidare är namnen på orbitalerna som håller elektronerna i atomer. Dessa orbitaler har olika former ( t.ex. elektrondensitetsfördelningar i rymden) och energier ( t.ex. . 1s är lägre energi än 2s vilket är lägre energi än 3s; 2s är lägre energi än 2p).

( bildkälla )

Så till exempel,

• en väteatom med en elektron skulle betecknas som $ \ ce {1s ^ 1} $ – den har en elektron i sin 1s omlopp
• en litiumatom med 3 elektroner skulle vara $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 1} $
• fluor har 9 elektroner som skulle vara $ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 5} $

Återigen, när vi läser från vänster till höger, ökar orbitalens energi och överskriften visar antalet elektroner i banan. Du kan läsa mer här .

Av SPDF-konfiguration, menade han orbitalkonfiguration. Nu är det grundläggande i detta koncept från mycket grundläggande kvantkemisk formulering men jag tror inte att du behöver veta det nu (det undervisas vanligtvis i 4: e året i UG eller 1: a året av examen i ingenjörsdisciplin men jag är inte säker på ren vetenskaplig disciplin). Vad jag än vill tänka på från ett annat perspektiv. Är du bekant med kvantnummer? Det finns fyra olika kvantnummer:

1. Huvudkvantnummer (Detta är som staden du bor i. Det finns massor av elektroner i atomer. Om vi nu vill skilja mellan dessa elektroner än vi behöver namnge dem eller det borde finnas något att skilja på. Tänk dig att du bor i ett cirkulärt tillstånd och städerna heter som den radie den har. Liksom sektor 1 är staden som har en medelradie på 1 enhet och så vidare. Med huvudkvanttal menar vi faktiskt att sannolikheten att finna att elektronen är hög inom den specifika radien. Det heter n = 1,2,3 …

2. Azimutalt kvantnummer: Det här är som den byggnad du bor i. Om du nu bor i en stad som är väldigt liten och bara har en byggnad behöver du inte specificera varje byggnad i staden på olika sätt. Som för n = 1, l = 0 (här l = azimutalt kvantnummer / byggnummer) men om n = 3, då l = 0 till (n-1), det betyder att i sektor 3 stad finns 3 byggnader med namnet 0, 1 & 2.

3. Magnetiskt kvantnummer: Det här är som apt-nummer i den byggnaden. m = 0 till (+/-) l. Så om du bor i byggnad nr. 3, du kan antingen bo i apt -3, -2, -1,0,1,2 eller 3.

4. Snurrkvantnummer: Varje apt har två rum (rum A och rum B) (Detta är faktiskt obegränsat Hartree-Fock-fall) men om du bor med make än kan du ha ett stort rum genom att bryta väggen mellan dessa två rum (Endast rum A eller begränsat Hartree-Fock-fodral)

Nu kan byggnadsnamnet omformuleras som spdf-omlopp. Om du bor i byggnad nr. 0 det betyder att du bor i orbital. På samma sätt
byggnad nr 1 = p orbital
byggnad nr 2 = d orbital
byggnad nr 3 = f orbital
Så i din byggnad nr 0 (s orbital),
totalt antal rum = 1apt * 2rooms / apt = 2rooms eller 2 elektroner
I byggnad nr 1 (p orbital),
totalt antal elektron / room = 3apt * 2rooms / apt = 6 rum eller 6 elektroner

Om du vill veta mer kan du läsa:

• Hunds regel
• Paulis uteslutningsprincip
• Aufbau-princip

Men de är alla ytliga teorier, de kan säga vad som händer men de kan inte säga varför. Men kvantkemimetoden ger dig matematisk förståelse för varför det finns två rum / apt eller varför byggnad 2 har 5 apt osv.

Först och främst måste jag uppskatta din iver efter att lära sig nytt saker (även om det gör det svårare att förklara). Jag kommer att göra mitt bästa för att förklara på ett sätt som du kan förstå.

Du kanske har fått lära dig om elektronfyllningsordning som: 2 elektroner i K skal, 8 elektroner i L skal och så vidare. Men det fungerar bara upp till en viss nivå.

Det är ett faktum att varje skal i sig består av subshells (experiment med spektra har visat detta). Antalet delskal som varje skal har beror på skalets antal (som 1: a skal, 2: a skal; aka ett huvudkvantnummer). Dessa subshells kallas s, p, d eller f. S-subshell rymmer 2 elektroner, p-subshell rymmer maximalt 6 elektroner, d-subshell rymmer maximalt 10 elektroner och f-subshell rymmer maximalt 14 elektroner. Det första skalet har bara en s orbital, så det kallas 1s. Eftersom den kan ha antingen en eller två elektroner kallas den som $ 1s ^ 1 $ respektive $ 1s ^ 2 $. De är också respektive ”SPDF” -konfigurationer av väte och helium. På detta sätt skulle du betrakta den elektroniska konfigurationen av syre som $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $.

En annan viktig punkt att notera är att fyllningen av elektroner i subshells faktiskt inte fylls från låg för högt. Det finns en speciell regel som kallas aufbau-principen (tysk ord för ”uppbyggnad”). Här är en schematisk framställning av aufbau-principen:

Denna fakta är det faktiska sättet att skriva en elektronisk konfigurationer. Skolor undervisar primärklasserna om ”konfiguration per skal” -metoden helt enkelt för att det är lättare och vanligtvis inte stöter på genier som du. Nu tror jag att du kan förstå ”SPDF” -konfigurationen mycket bättre.

Ya. Det är bra att veta.
Där en elektron är högst kallas orbital. Det första skalet innehåller s orbital där två elektroner kan fyllas. Det andra skalet innehåller s & p orbital, p orbitalen kan ha maximalt 6 elektroner. Det tredje skalet innehåller S, p & d orbital, d orbital kan ha maximalt 10 elektroner. Det fjärde skalet innehåller s, p, d & f orbital, f kan ha maximalt 14 elektroner.
P orbitalen har hantelform, den innehåller subshell känd som p _x som ligger på x-axeln, p _y som ligger på y-axeln och p _z som ligger på z-axeln. D-orbitalen har dubbel hantelform. den innehåller subshells kända som d _xy ligger mellan x- och y-axeln, d _yz ligger mellan y- och z-axeln, d _zx ligger mellan z- och x-axeln, d _{x ² -y ²} ligger på x- och y-axeln & slutligen d _{z ²} vilken l på z-axeln.
Här är bilderna på subshell

Kommentarer

• ” p-banan kan ha maximalt 6 elektroner. ” Det gör ont för mig att se detta. P subshell består av tre p-orbitaler , som var och en kan hålla två elektroner, vilket gör att p-subshell kan hålla upp till 6. Ingen orbital i sig rymmer mer än två elektroner (åtminstone inte de vanliga väteatomorbitalerna eller någon molekylär orbital I ’ har stött på.)

De hänvisar till sekundära kvantnummer (L):

S rymmer en bana som innehåller 2 elektroner P har tre banor vilket betyder 2 × 3 = 6 elektroner D rymmer fem banor 2 × 5 = 10 elektroner F rymmer sju banor 2 × 7 = 14 elektroner