Was ist die Elektronenkonfiguration?

Die Elektronenkonfiguration bezieht sich normalerweise auf die Anordnung von Elektronen um den Kern eines Atoms in seinem Grundzustand, dem Zustand, in dem alle Atome -Elektronen auf dem niedrigstmöglichen Energieniveau existieren.Die unterschiedlichen Energieniveaus, die von den Elektronen besetzt sind, werden häufig als Schalen bezeichnet, die den Kern des Atoms umgeben.Jede Schale wird mit einer ganzen Zahl bezeichnet, beginnend mit 1. Je höher die Anzahl der Schale ist, desto größer ist ihr Abstand vom Atome -Kern.Die Elektronen in jeder Hülle existieren in Regionen, die als Orbitale oder Unterschalen bezeichnet werden und die S, P, D und F bezeichnet werden.

Jede Elektronenschale kann nicht mehr als 2n ² Elektronen besetzt werden, bei denen n für die Schalenzahl steht.Die erste Hülle, die dem Kern am nächsten liegt, enthält somit nur zwei Elektronen, die zweiten acht, die dritten 18 usw.In einer Hülle kann jedes Orbital von nicht mehr als zwei Elektronen besetzt werden.

Jede Schale enthält die gleiche Art von Orbitalen, die in der vorherigen Hülle gefunden werden, und auch eine neue Art von Orbital.Die erste Schale enthält nur ein S -Orbital, aber die zweite Hülle enthält ein S -Orbital und drei P -Orbitale;Jedes dieser P -Orbitale kann zwei Elektronen enthalten, sodass die kombinierten P -Orbitale innerhalb einer Hülle bis zu sechs Elektronen enthalten können.Die dritte Schale hat ein S -Orbital, drei P -Orbitale und fünf D -Orbitale.Die sieben F -Orbitale treten zuerst in der vierten Hülle auf, die auch ein S -Orbital, drei P -Orbitale und fünf D -Orbitale enthält.Orbitale jenseits der F -Orbitale existieren, werden jedoch selten diskutiert.

Ein Elektronenkonfigurationsdiagramm zeigt die Reihenfolge, in der die Orbitale in den Schalen gefüllt werden.Beispielsweise beträgt die Elektronenkonfiguration für das Element Natrium 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ¹ , was bedeutet, dass Natrium 11 Elektronen im ersten, zweiten und dritten Elektronenschalen gefunden werden.Die S -Orbitale der ersten und zweiten Hülle enthalten jeweils zwei Elektronen, und das P -Orbital der zweiten hat sechs Elektronen.Das S -Orbital der dritten Hülle enthält nur ein Elektron;Die drei P -Orbitale und fünf D -Orbitale sind nicht besetzt.

Beim Schreiben von Elektronenkonfigurationsnotation kann der Superschriften auf dem Brief, der eine Art von Orbital angibt, niemals höher sein als die maximale Anzahl von Elektronen, die diese Art von Orbital belegen können.Die Superscripts für S, P, D und F werden niemals höher als 2, 6, 10 bzw. 14 sein.

Niedrigere Energieschalen und -Orbitale werden vor denen mit höherem Energieniveau gefüllt.Dies bedeutet jedoch nicht, dass eine Schale vollständig gefüllt wird, bevor die Elektronen die nächste Hülle besetzen.Ein Konfigurationsdiagramm zeigt, dass das 4S -Orbital vor den 3D -Orbitalen belegt wird.Dies geschieht, weil die Anzahl der Elektronen zunimmt, die Elektronen miteinander interagieren und Bedingungen erzeugen, unter denen das höhere Orbital der niedrigste Energiezustand für das nächste Elektron ist, um zu besetzen.

Das Verständnis der Elektronenkonfiguration ist für die Untersuchung der Chemie besonders wichtig.Dies liegt daran, dass chemische Reaktionen im Allgemeinen in den Valenz- oder Außenschalenelektronen auftreten.Die Elektronenkonfiguration der Valenzhülle liefert wichtige Informationen darüber, wie jedes Element mit den anderen reagiert.