Co to jest konfiguracja elektronów?

Konfiguracja elektronów zwykle odnosi się do układu elektronów wokół jądra atomu w jego stanie podstawowym, w stanie, w którym wszystkie elektrony atomu istnieją na najniższym możliwym poziomie energii. Różne poziomy energii zajmowane przez elektrony są często określane jako powłoki otaczające jądro atomu. Każda skorupa jest oznaczona liczbą całkowitą, zaczynając od 1. Im wyższa liczba skorupy, tym większa odległość od jądra atomu. Elektrony w każdej skorupce istnieją w regionach zwanych orbitaliami lub podskollami oznaczonymi S, P, D i F.

Każda skorupa elektronowa może być zajęta przez nie więcej niż 2n ^{2 , w których „N” oznacza numer powłoki. Pierwsza skorupa, która jest najbliżej jądra, będzie zatem zawierać tylko dwa elektrony, drugie osiem, trzeci 18 i tak dalej. W skorupce każda orbital może być zajęty przez nie więcej niż dwa elektron.}

Każda skorupa zawiera ten sam rodzaj orbitali znaleziony w poprzedniej powładzie i nowy rodzaj orbity. Pierwsza skorupa zawiera tylko orbital S, ale druga skorupa zawiera orbital S i trzy orbitale P; Każdy z tych orbitali P może pomieścić dwa elektrony, więc połączone orbitale P w skorupce mogą wytrzymać do sześciu elektronów. Trzecia skorupa ma orbital, trzy orbitale P i pięć d orbitali. Siedem orbitali Frest występuje po raz pierwszy w czwartej skorupce, która zawiera również orbital, trzy orbitale P i pięć d orbitali. Orbitale poza orbitalem istnieją, ale rzadko są omawiane.

Wykres konfiguracji elektronów pokazuje kolejność wypełniania orbitali w skorupach. Na przykład konfiguracja elektronów dla elementu sodowego wynosi 1S ^{2 2S 2 2P 6 3s 1 , co oznacza, że ​​11 elektronów sodu można znaleźć w pierwszej, drugiej i trzeciej skorupach elektronów. Orbitale S pierwszej i drugiej powłoki EACh zawiera dwa elektrony, a orbital drugiego ma sześć elektronów. Orbital S trzeciej skorupy zawiera tylko jeden elektron; jego trzy orbitale P i pięć d orbitali są niezamieszkane.}

Podczas pisania notacji konfiguracji elektronów, instalacja górska litera wskazująca rodzaj orbity, nigdy nie może być wyższy niż maksymalna liczba elektronów, które mogą zajmować ten rodzaj orbity. Superskrypty dla S, P, D i F nigdy nie będą wyższe niż odpowiednio 2, 6, 10 i 14.

Niższe skorupy energii i orbitale są wypełnione przed tymi o wyższym poziomie energii. Nie oznacza to jednak, że jedna skorupa zostanie całkowicie wypełniona, zanim elektrony zaczną zajmować następną powłokę. Wykres konfiguracyjny pokazuje, że Orbital 4S zostanie zajęty przed orbitalem 3D. Dzieje się tak, ponieważ wraz ze wzrostem liczby elektronów elektronach oddziałuje ze sobą i tworzą warunki, w których wyższy orbital jest najniższym stanem energii dla następnego elektronu To Occupy.

Zrozumienie konfiguracji elektronów jest szczególnie ważne dla badania chemii. Wynika to z faktu, że reakcje chemiczne na ogół występują w elektronach wartościowości lub zewnętrznej skorupy. Konfiguracja elektronów powłoki walencyjnej zawiera ważne informacje o tym, jak każdy element reaguje z innymi.