Hva er elektronkonfigurasjon?

Elektronkonfigurasjon refererer vanligvis til arrangementet av elektroner rundt kjernen til et atom i dens grunntilstand, staten der alle atomets elektroner eksisterer på lavest mulig energinivå. De forskjellige energinivåene som er opptatt av elektronene, blir ofte referert til som skjell som omgir atomkjernen. Hvert skall er utpekt av et helt tall, begynnende med 1. Jo høyere antall skallet er, jo større er avstanden fra atomkjernen. Elektronene i hvert skall eksisterer i regioner som kalles orbitaler eller underskall som er betegnet s, p, d og f.

Hvert elektronskall kan være okkupert av ikke mer enn 2n ² elektroner, der "n" står for skalletallet. Det første skallet, som ligger nærmest kjernen, vil således bare inneholde to elektroner, det andre åtte, det tredje 18 og så videre. I et skall kan hver orbital okkuperes av ikke mer enn to elektroner.

Hvert skall inneholder samme type orbitaler som ble funnet i det forrige skallet og en ny type bane også. Det første skallet inneholder bare en s orbital, men det andre skallet inneholder en s orbitale og tre p orbitaler; hver av disse p-orbitalene kan inneholde to elektroner, slik at de kombinerte p-orbitalene i et skall kan inneholde opptil seks elektroner. Det tredje skallet har en s orbital, tre p orbitaler og fem d orbitaler. De syv f-orbitalene forekommer først i det fjerde skallet, som også rommer en s orbitale, tre p orbitaler og fem d orbital. Orbitaler utover f orbitaler finnes, men blir sjelden diskutert.

Et elektronisk konfigurasjonskart viser rekkefølgen orbitalene i skjellene er fylt. For eksempel er elektronkonfigurasjonen for elementet natrium 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ¹ , noe som betyr at natriumens 11 elektroner finnes i den første, andre og tredje elektronskjell. Orbitalene til det første og andre skallet inneholder hver to elektroner, og p-bane til det andre har seks elektroner. Ordet i det tredje skallet inneholder bare ett elektron; dens tre p orbitaler og fem d orbitaler er ikke besatt.

Når du skriver notat om elektronkonfigurasjon, kan superskriptet på brevet som indikerer en type orbital aldri være høyere enn det maksimale antallet elektroner som kan oppta den typen orbital. Overskriftene for s, p, d og f vil aldri være høyere enn henholdsvis 2, 6, 10 og 14.

Skall og orbitaler med lavere energi fylles før de med høyere energinivå. Dette betyr imidlertid ikke at det ene skallet skal fylles helt før elektronene begynner å okkupere det neste skallet. Et konfigurasjonskart viser at 4s-bane vil bli okkupert før 3d-bane. Dette skjer fordi når antall elektroner øker, interagerer elektronene med hverandre og skaper forhold der den høyere orbitalen er den laveste energitilstanden for neste elektron å okkupere.

Å forstå elektronkonfigurasjon er spesielt viktig for studiet av kjemi. Dette er fordi kjemiske reaksjoner vanligvis forekommer i valens- eller ytre skallelektronene. Elektronkonfigurasjonen til valensskallet gir viktig informasjon om hvordan hvert element reagerer med de andre.