Pravidlo uhlopriečok Čo to slúži, čo sa skladá, príklady

 diagonálne pravidlo je konštrukčný princíp, ktorý umožňuje opísať elektronickú konfiguráciu atómu alebo iónu podľa energie každej orbitálnej alebo energetickej úrovne. V tomto zmysle je elektronická distribúcia každého atómu jedinečná a je daná kvantovými číslami.

Tieto čísla definujú priestor, kde sú elektróny s najväčšou pravdepodobnosťou umiestnené (nazývané atómové orbitály) a navyše ich opisujú. Každé kvantové číslo súvisí s vlastnosťou atómových orbitálov, čo pomáha pochopiť vlastnosti atómových systémov usporiadaním ich elektrónov v atóme a ich energiách..

Rovnakým spôsobom je diagonálne pravidlo (tiež známe ako Madelungovo pravidlo) založené na iných princípoch, ktoré dodržiavajú povahu elektrónov, aby bolo možné správne opísať ich správanie v rámci chemických druhov..

index

• 1 Na čo sa používa??
  • 1.1 Elektronické konfigurácie chemických druhov
• 2 Z čoho sa skladá??
• 3 Príklady
• 4 Výnimky
• 5 Referencie

Na čo slúži??

Tento postup je založený na princípe Aufbau, ktorý uvádza, že v procese integrácie protónov k jadru (jeden po druhom), keď sú vytvorené chemické prvky, sú elektróny pridané rovnako do atómových orbitálov.

To znamená, že keď sa atóm alebo ión nachádza v základnom stave, elektróny obsadzujú voľné miesta atómových orbitálov podľa ich energetickej hladiny..

Pri obsadzovaní orbitálov sú elektróny umiestnené na prvom mieste v úrovniach, ktoré majú nižšiu energiu a sú neobsadené, potom sa nachádzajú vo vyššej energii.

Elektronické konfigurácie chemických druhov

Rovnakým spôsobom sa toto pravidlo používa na získanie pomerne presného pochopenia elektronických konfigurácií základných chemických druhov; to znamená chemické prvky, keď sú v ich základnom stave.

Získaním pochopenia konfigurácií, ktoré elektróny nachádzajú v atómoch, môžeme pochopiť vlastnosti chemických prvkov.

Získanie týchto poznatkov je základom pre dedukciu alebo predikciu uvedených vlastností. Podobne informácie poskytnuté týmto postupom pomáhajú vysvetliť dôvod, prečo sa periodická tabuľka tak dobre zhoduje s vyšetrovaním prvkov.

Z čoho sa skladá??

Hoci toto pravidlo platí len pre atómy, ktoré sú v ich základnom stave, funguje celkom dobre pre prvky periodickej tabuľky.

Pauliho princíp vylúčenia je poslušný, ktorý uvádza, že dva elektróny patriace k rovnakému atómu nie sú schopné mať štyri rovnaké kvantové čísla. Tieto štyri kvantové čísla opisujú každý z elektrónov, ktoré sú v atóme.

Teda, hlavné kvantové číslo (n) definuje úroveň energie (alebo vrstvy), v ktorej sa nachádza elektrón študovaný a azimutálne kvantové číslo (related) súvisí s momentom hybnosti a podrobne opisuje tvar orbitálu.

Podobne magnetické kvantové číslo (m_ℓ) vyjadruje orientáciu tohto orbitálu v priestore a kvantové číslo rotácie (m_s) opisuje smer otáčania elektrónu okolo jeho vlastnej osi.

Okrem toho pravidlo Hunda vyjadruje, že elektronická konfigurácia, ktorá vykazuje väčšiu stabilitu na nižšej úrovni, sa považuje za konfiguráciu, ktorá má viac spinov v paralelných polohách..

Dodržiavaním týchto princípov sa zistilo, že distribúcia elektrónov je v súlade s nižšie uvedenou schémou:

V tomto obrázku hodnoty n zodpovedajú 1, 2, 3, 4 ... podľa úrovne energie; a hodnoty ℓ sú reprezentované 0, 1, 2, 3 ..., ktoré sú ekvivalentné s, p, d a f, v danom poradí. Takže stav elektrónov v orbitaloch závisí od týchto kvantových čísel.

Príklady

S prihliadnutím na opis tohto postupu sú pre jeho aplikáciu uvedené niektoré príklady.

V prvom rade na získanie elektronickej distribúcie draslíka (K) je potrebné poznať jeho atómové číslo, ktoré je 19; to znamená, že atóm draslíka má 19 protónov vo svojom jadre a 19 elektrónov. Podľa diagramu je jeho konfigurácia daná ako 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s¹.

Konfigurácie polyelektronických atómov (ktoré majú viac ako jeden elektrón v ich štruktúre) sú tiež vyjadrené ako konfigurácia vzácneho plynu pred atómom plus elektróny, ktoré ho nasledujú..

Napríklad v prípade draslíka sa tiež vyjadruje ako [Ar] 4s¹, pretože ušľachtilý plyn predchádzajúci draslíku v periodickej tabuľke je argón.

Ďalším príkladom, ale v tomto prípade je prechodný kov, je ortuť (Hg), ktorá má 80 elektrónov a 80 protónov v jadre (Z = 80). Podľa schémy výstavby je jeho kompletná elektronická konfigurácia:

1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Tak ako pri draslíku, aj konfigurácia ortuti môže byť vyjadrená ako [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², pretože ušľachtilý plyn, ktorý predchádza v periodickej tabuľke, je xenón.

výnimky

Pravidlo uhlopriečok je určené na použitie len na atómy, ktoré sú v základnom stave a majú elektrický náboj rovný nule; to znamená, že veľmi dobre zapadá do prvkov periodickej tabuľky.

Existujú však výnimky, pre ktoré existujú významné odchýlky medzi predpokladanou elektronickou distribúciou a experimentálnymi výsledkami..

Toto pravidlo je založené na distribúcii elektrónov, ktoré majú byť umiestnené v čiastkových úrovniach, pričom sa dodržiava pravidlo n + ℓ, čo znamená, že orbity, ktoré majú malú veľkosť n + ℓ, sú naplnené pred tými, ktoré vykazujú väčšiu veľkosť tohto parametra.

Ako výnimky sa uvádzajú prvky paládium, chróm a meď, z ktorých sa predpovedajú elektronické konfigurácie, ktoré nesúhlasia s pozorovanými.

Podľa tohto pravidla musí mať paládium elektronické rozdelenie rovné [Kr] 5s²4d⁸, ale experimenty priniesli rovnakú hodnotu [Kr] 4d¹⁰, čo znamená, že najstabilnejšia konfigurácia tohto atómu nastáva, keď je subvrstva 4d plná; to znamená, že má v tomto prípade nižšiu energiu.

Podobne, atóm chrómu by mal mať nasledujúcu elektronickú distribúciu: [Ar] 4s²3d⁴. Experimentálne sa však zistilo, že tento atóm získava konfiguráciu [Ar] 4s¹3d⁵, čo znamená, že nižší energetický stav (stabilnejší) nastáva, keď sú obe podvrstvy čiastočne plné.

referencie

1. Wikipedia. (N. D.). Princíp Aufbau. Zdroj: en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chémia, deviate vydanie. Mexiko: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (N. D.). Madelungova definícia pravidla. Zdroj: thinkco.com
4. LibreTexts. (N. D.). Princíp Aufbau. Zdroj: chem.libretexts.org
5. Reger, D.L., Goode, S.R. a Ball, D.W. (2009). Chémia: Princípy a prax. Zdroj: books.google.co.ve