Hvad er elektronkonfiguration?

Elektronkonfiguration henviser normalt til arrangementet af elektroner omkring kernen i et atom i dets jordtilstand, den tilstand, hvor alle atomets elektroner findes på det lavest mulige energiniveau. De forskellige energiniveau, der optages af elektronerne, kaldes ofte skaller, der omgiver atomens kerne. Hver skal betegnes med et helt tal, der begynder med 1. Jo højere antal af skallen er, jo større er afstanden til atomens kerne. Elektronerne i hver skal findes i regioner kaldet orbitaler eller underskaller, der er betegnet s, p, d og f.

Hver elektronskal kan besættes af ikke mere end 2n ² elektroner, hvor "n" står for skalnummeret. Den første skal, der er tættest på kernen, vil således kun indeholde to elektroner, den anden otte, den tredje 18 og så videre. I en skal kan hver orbital besættes af højst to elektroner.

Hver shell indeholder den samme type orbitaler, der findes i den forrige shell og en ny type orbital. Den første shell indeholder kun en s orbital, men den anden shell indeholder en s orbital og tre p orbitaler; hver af disse p orbitaler kan indeholde to elektroner, så de kombinerede p orbitaler i en skal kan rumme op til seks elektroner. Den tredje skal har en s orbital, tre p orbitaler og fem d orbital. De syv f orbitaler forekommer først i den fjerde skal, som også indeholder en s orbital, tre p orbitaler og fem d orbitaler. Orbitaler ud over f orbitaler findes, men diskuteres sjældent.

Et elektronisk konfigurationsdiagram viser rækkefølgen, i hvilken orbitaler inden i skaller er fyldt. F.eks. Er elektronkonfigurationen for elementet natrium 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ¹ , hvilket betyder, at natrium's 11 elektroner findes i den første, anden og tredje elektronskal. Orbitalerne i den første og den anden skal indeholder hver to elektroner, og den anden p orbitale har seks elektroner. Orbitalen i den tredje skal indeholder kun en elektron; dens tre p orbitaler og fem d orbitaler er ikke besatte.

Når du skriver en elektronisk konfigurationsnotation, kan superskriptet på brevet, der angiver en type orbital, aldrig være højere end det maksimale antal elektroner, der kan besætte den type orbital. Overskrifterne for s, p, d og f vil aldrig være højere end henholdsvis 2, 6, 10 og 14.

Skaldere og orbitaler med lavere energi udfyldes før dem med et højere energiniveau. Dette betyder dog ikke, at den ene skal skal fyldes helt, inden elektronerne begynder at besætte den næste skal. Et konfigurationsdiagram viser, at 4s-orbitalen vil blive besat før 3d-orbitaler. Dette sker, da antallet af elektroner øges, interagerer elektronerne med hinanden og skaber forhold, hvor den højere orbital er den laveste energitilstand for den næste elektron, der kan optage.

At forstå elektronkonfiguration er især vigtigt for studiet af kemi. Dette skyldes, at kemiske reaktioner generelt forekommer i valens- eller ydre skal-elektroner. Elektronkonfigurationen af ​​valensskallen giver vigtig information om, hvordan hvert element reagerer med de andre.