Wat is elektronenconfiguratie?

Elektronenconfiguratie verwijst meestal naar de opstelling van elektronen rond de kern van een atoom in de grondtoestand, de toestand waarin alle elektronen van het atoom op het laagst mogelijke energieniveau bestaan. De verschillende energieniveaus die door de elektronen worden bezet, worden vaak schelpen genoemd rond de kern van het atoom. Elke schaal wordt aangeduid door een heel getal, beginnend met 1. Hoe hoger het aantal schaal, hoe groter zijn afstand tot de kern van het atoom. De elektronen in elke schaal bestaan ​​in regio's die orbitalen of subshells worden genoemd die zijn aangeduid als S, P, D en F.

Elke elektronenschaal kan worden bezet door niet meer dan 2n ² elektronen, waarin "n" staat voor het schaalnummer. De eerste schaal, die het dichtst bij de kern ligt, zal dus slechts twee elektronen bevatten, de tweede acht, de derde 18, enzovoort. Binnen een schaal kan elk orbitaal worden bezet door niet meer dan twee elektronen.

Elke schaal bevat dezelfde soort orbitalen die ook in de vorige schaal worden gevonden en ook een nieuw type orbitaal. De eerste schaal bevat alleen een S -orbitaal, maar de tweede schaal bevat een orbitale en drie P -orbitalen; Elk van deze P -orbitalen kan twee elektronen bevatten, zodat de gecombineerde P -orbitalen in een schaal maximaal zes elektronen kunnen bevatten. De derde schaal heeft een orbitale, drie P -orbitalen en vijf D -orbitalen. De zeven F -orbitalen komen voor het eerst voor in de vierde schaal, die ook een orbitale, drie P -orbitalen en vijf D -orbitalen bevat. Orbitalen voorbij de f -orbitalen bestaan ​​maar worden zelden besproken.

Een elektronenconfiguratiekaart toont de volgorde waarin de orbitalen binnen de schalen zijn gevuld. De elektronenconfiguratie voor het element natrium is bijvoorbeeld 1S 2 2s ² 2p ^{6 3s 1 , wat betekent dat de 11 elektronen van natrium worden gevonden in de eerste, tweede en derde elektronenschalen. De s -orbitalen van de eerste en tweede shell eACh bevat twee elektronen en de P -orbitaal van de tweede heeft zes elektronen. De orbitale van de derde schaal bevat slechts één elektron; De drie P -orbitalen en vijf D -orbitalen zijn niet bezet.}

Bij het schrijven van elektronenconfiguratie -notatie kan het superscript op de letter die aangeeft dat een type orbitaal nooit hoger is dan het maximale aantal elektronen dat dat type orbitaal kan bezetten. De superscripts voor S, P, D en F zullen nooit hoger zijn dan 2, 6, 10 en 14.

Lagere energieschalen en orbitalen worden gevuld vóór die met een hoger energieniveau. Dit betekent echter niet dat de ene schaal volledig zal worden gevuld voordat de elektronen de volgende schaal beginnen te bezetten. Een configuratiekaart laat zien dat de 4s orbital wordt bezet vóór de 3D -orbitalen. Dit gebeurt omdat naarmate het aantal elektronen toeneemt, de elektronen met elkaar inwerken en omstandigheden creëren waarin het hogere orbitaal de laagste energietoestand is voor de volgende elektronen to bezet.

Inzicht in elektronenconfiguratie is vooral belangrijk voor de studie van chemie. Dit komt omdat chemische reacties in het algemeen voorkomen in de valentie- of buiten-shell-elektronen. De elektronenconfiguratie van de valentieschelp biedt belangrijke informatie over hoe elk element reageert met de andere.