Co je to konfigurace elektronů?
Elektronová konfigurace obvykle odkazuje na uspořádání elektronů kolem jádra atomu v jeho základním stavu, což je stav, ve kterém všechny atomovy elektrony existují při nejnižší možné úrovni energie. Různé hladiny energie obsazené elektrony jsou často označovány jako skořápky obklopující jádro atomu. Každá skořápka je označena celým číslem, počínaje 1.. Čím vyšší je počet skořepin, tím větší je jeho vzdálenost od jádra atomu. Elektrony v každé skořápce existují v regionech nazývaných orbitaly nebo podshells, které jsou označeny S, P, D a F.
Každá elektronová skořápka může být obsazena ne více než 2n 2 , ve kterých „n“ znamená číslo skořápky. První skořápka, která je nejblíže jádru, tedy bude obsahovat pouze dva elektrony, druhé osm, třetí 18 atd. V rámci skořápky může být každý orbitál obsazen ne více než dvěma elektrony.
Každá skořápka obsahuje stejný druh orbitálů, které se nachází v předchozí skořápce a nový typ orbitálu. První skořápka obsahuje pouze orbitální orbitál, ale druhá skořápka obsahuje orbitální a tři orbitaly; Každý z těchto P orbitálů může držet dva elektrony, takže kombinované P orbitys ve skořápce mohou držet až šest elektronů. Třetí skořápka má S orbitální, tři orbitaly P a pět orbitálů. Sedm orbitálů F se poprvé vyskytuje ve čtvrté skořápce, která také drží orbitální, tři orbitaly P a pět orbitálů. Orbitaly mimo orbitaly existují, ale zřídka se o nich diskutuje.
Konfigurační tabulka elektronů zobrazuje pořadí, ve kterém jsou orbitaly uvnitř skořápky vyplněny. Například elektronová konfigurace pro prvek sodík je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 , což znamená, že 11 elektronů sodíku se nachází v prvním, druhém a třetím elektronovém skořápkách. Orbitaly první a druhé skořápkyACh obsahuje dva elektrony a P orbitál druhého má šest elektronů. Orbitál třetího skořepiny obsahuje pouze jeden elektroron; jeho tři orbitaly a pět orbitalů jsou neobsazeny.
Při psaní zápisu do konfigurace elektronů nemůže být superscript na dopise označujícím typ orbitálu nikdy vyšší než maximální počet elektronů, které mohou obsadit tento typ orbitálu. Superspisy pro S, P, D a F nebudou nikdy vyšší než 2, 6, 10 a 14, respektive.
Shell a orbitaly jsou vyplněny před těmi s vyšší energetickou hladinou. To však neznamená, že jedna skořápka bude zcela vyplněna dříve, než elektrony začnou obsadit další skořápku. Konfigurační graf ukazuje, že 4S orbitální bude obsazen před 3D orbitaly. K tomu dochází, protože se zvyšováním počtu elektronů se elektrony vzájemně interagují a vytvářejí podmínky, ve kterých je vyšší orbitál nejnižší energetický stav pro další elektrony to Obsazení.
Porozumění konfiguraci elektronů je zvláště důležité pro studium chemie. Je to proto, že chemické reakce se obecně vyskytují v elektronech valenční nebo vnější skořápky. Elektronová konfigurace valenční skořápky poskytuje důležité informace o tom, jak každý prvek reaguje s ostatními.