Home
فارسی
شیمی آلی 1
1: ساختار و پیوند
1.4: ساختار اتمی - تنظیمات الکترون

1.4: ساختار اتمی - تنظیمات الکترون

Last updated
Save as PDF

Page ID: 215664

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $

$ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $

$ \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} $

$ \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} $

$ \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} $

$ \newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$ \newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

$ \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow$

$ \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow$

$ \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $

$ \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} $

$ \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} $

$ \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} $

$ \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} $

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $

$\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}$

$ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $

$\newcommand{\avec}{\mathbf a}$ $\newcommand{\bvec}{\mathbf b}$ $\newcommand{\cvec}{\mathbf c}$ $\newcommand{\dvec}{\mathbf d}$ $\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}$ $\newcommand{\evec}{\mathbf e}$ $\newcommand{\fvec}{\mathbf f}$ $\newcommand{\nvec}{\mathbf n}$ $\newcommand{\pvec}{\mathbf p}$ $\newcommand{\qvec}{\mathbf q}$ $\newcommand{\svec}{\mathbf s}$ $\newcommand{\tvec}{\mathbf t}$ $\newcommand{\uvec}{\mathbf u}$ $\newcommand{\vvec}{\mathbf v}$ $\newcommand{\wvec}{\mathbf w}$ $\newcommand{\xvec}{\mathbf x}$ $\newcommand{\yvec}{\mathbf y}$ $\newcommand{\zvec}{\mathbf z}$ $\newcommand{\rvec}{\mathbf r}$ $\newcommand{\mvec}{\mathbf m}$ $\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}$ $\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}$ $\newcommand{\real}{\mathbb R}$ $\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}$ $\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}$ $\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}$ $\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}$ $\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}$ $\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}$ $\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}$ $\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}$ $\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}$ $\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}$ $\newcommand{\bcal}{\cal B}$ $\newcommand{\ccal}{\cal C}$ $\newcommand{\scal}{\cal S}$ $\newcommand{\wcal}{\cal W}$ $\newcommand{\ecal}{\cal E}$ $\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}$ $\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}$ $\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}$ $\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}$ $\newcommand{\row}{\text{Row}}$ $\newcommand{\col}{\text{Col}}$ $\renewcommand{\row}{\text{Row}}$ $\newcommand{\nul}{\text{Nul}}$ $\newcommand{\var}{\text{Var}}$ $\newcommand{\corr}{\text{corr}}$ $\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}$ $\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}$ $\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}$ $\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}$ $\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}$ $\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}$ $\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}$ $\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}$ $\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}$ $\newcommand{\lt}{<}$ $\newcommand{\gt}{>}$ $\newcommand{\amp}{&}$ $\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}$

آرایش کمترین انرژی یا پیکربندی الکترونی حالت زمین یک اتم لیستی از اوربیتال های اشغال شده توسط الکترون های آن است. ما می توانیم این ترتیب را با پیروی از سه قانون پیش بینی کنیم.

قانون 1

کم انرژی ترین اوربیتال ها اول پر می شوند، $۱ ها \to ۲ ها \to ۲ پ \to ۳ ها \to ۳ پ \to ۴ ها \to$ ۳د، با توجه به گرافیک زیر، بیانیه ای به نام اصل Aufbau. توجه داشته باشید که اوربیتال 4 s بین اوربیتال های 3 p و 3 d در انرژی قرار دارد.

آرایش مداری شامل اوربیتال ها به ترتیب 1s; 2s; 2p-3s; 3p-4s; 3d-4p-5s; 4d-5p-6s; 4f-5d-6s; 4f-5d-6p; 5f-6d; و 6f. فلش نشان دهنده نظم است که در آن اوربیتال ها با الکترون پر می شوند.

قانون 2

الکترون ها به گونه ای عمل می کنند که گویی به دور یک محور می چرخند، تا حدودی به عنوان چرخش زمین. این چرخش می تواند دو جهت داشته باشد، به عنوان بالا (↑) و پایین (↓) نشان داده شده است. تنها دو الکترون می‌توانند یک اوربیتال را اشغال کنند، و آن‌ها باید اسپین‌های مخالف هم داشته باشند، جمله‌ای که اصل طرد پائولی نامیده می‌شود.

قانون 3

اگر دو یا چند اوربیتال خالی با انرژی برابر در دسترس باشند، یک الکترون هر کدام را با اسپین های موازی اشغال می کند تا زمانی که تمام اوربیتال ها نیمه پر باشند، بیانیه ای که قاعده هوند نامیده می شود.

چند نمونه از چگونگی اعمال این قوانین در جدول نشان داده شده $\PageIndex{1}$ است. به عنوان مثال، هیدروژن تنها یک الکترون دارد که باید کمترین انرژی اوربیتال را اشغال کند. بنابراین، هیدروژن دارای پیکربندی حالت زمین 1 ثانیه است. کربن دارای شش الکترون و پیکربندی حالت زمین 1 s ^{2 2} 2 ² p _x ¹ 2 p _y ¹ و غیره است. توجه داشته باشید که یک ابرمتن برای نشان دادن تعداد الکترون ها در یک اوربیتال خاص استفاده می شود.

جدول$\PageIndex{1}$: تنظیمات الکترونی حالت زمینی برخی از عناصر
عنصر	عدد اتمی	پیکربندی
هیدروژن	۱
کربن	۶
فسفر	۱۵

ورزش $\PageIndex{1}$

پیکربندی الکترون حالت زمینی هر یک از عناصر زیر چیست:

اکسیژن
نیتروژن
گوگرد

پاسخ

1 ثانیه ² ^{2 2} ص ⁴
۱ ثانیه ^۲ ثانیه ^۲ ۲ ص ^۳
1 ثانیه ² 2 ² ص ⁶ 3 ثانیه ² 3 ص ⁴

ورزش $\PageIndex{2}$

هر یک از عناصر کمیاب بیولوژیکی زیر چند الکترون در بیرونی ترین پوسته الکترونی خود دارند؟

منیزیم
کبالت
سلنیوم

پاسخ

Search

ورزش \(\PageIndex{1}\)

ورزش \(\PageIndex{2}\)