Elektronenconfiguratie ⚛️ (Compleet, Afgekort En Een Coole Hack) 2021

Wat is een elektronenconfiguratie?

Elektronenconfiguratie is de verdeling van elektronen van een atoom (of molecuul) in atomaire of moleculaire orbitalen.

Wat is een orbitaal? (Eenvoudige definitie)

Een elektron kan op elke plaats rond de kern worden gevonden. Een orbitaal is de meest waarschijnlijke locatie van een elektron rond een atoom.

Als je echt wilt zien hoe een orbitaal eruit ziet:

Orbitron

Configuratievoorbeeld (notatie)

De elektronenconfiguratie van het neonatoom is 1s² 2s² 2p⁶.

Orbitaal voorbeeld

1s² is een specifieke orbitaal. In dit voorbeeld:

• "1" is het energieniveau.
• "s" is het orbitale type.
• "2" is het aantal elektronen erin.

Opmerking: "2s²" en "2p⁶" zijn ook orbitalen.

Schelpen en subschillen

Elektronenconfiguraties worden gedeeld door schillen en subschillen.

Wat is een elektronenschil? (Eenvoudige definitie)

Een elektronenschil is een stukje van de buitenkant van een atoom. Het is een groep orbitalen met dezelfde waarde van het kwantumgetal.

Ze krijgen cijfers of letters van "K" tot "Q".

In het neon-voorbeeld:

• 1s² (1 is het kwantumgetal en schaal)
• 2s² (2 is het kwantumgetal en schil)

Wat is een elektronensubschil? (Eenvoudige definitie)

Een subschil is een onderverdeling van elektronenschillen gescheiden door elektronenorbitalen. Subshells zijn gelabeld s, p, d en f.

In het neon-voorbeeld:

• 1s² (s is de subshell)
• 2p⁶ (p is de subshell)

Waarom is de elektronenconfiguratie belangrijk?

Je hebt zeker nog nooit gehoord van een proton- of neutronenconfiguratie, toch?

Dat komt omdat ze gemakkelijk te vinden zijn, we weten waar ze zijn. Je kunt niet hetzelfde zeggen over elektronen.

In feite, als we zeggen dat een elektron een orbitaal is, is dat omdat het een grote kans heeft om daar te zijn. Niet omdat we het zeker weten. Dat is een definitie voor "orbitaal".

De belangrijkste redenen waarom we elektronenconfiguratie bestuderen zijn:

1. Elektronen zijn moeilijk te vinden.
2. Elektronen zijn de reden waarom atomen en moleculen met elkaar interageren.
3. Het helpt ons de eigenschappen van een element te voorspellen.
4. Het helpt ons de valentie van een element te bepalen.

Andere toepassingen

• LCAO (Linear combination of atomic orbitals)
• DFT (Density functional theory)
• ES (Emission spectrum)

Elektronenconfiguraties schrijven

Eerst moeten we begrijpen hoe elektronen kiezen waar ze zullen zijn. Ook bekend als "Algemene regels".

Vervolgens zal ik de traditionele manier uitleggen om een ​​elektronenconfiguratie te schrijven en vervolgens een coole hack uitleggen die je kunt gebruiken.

Regel 1: Verdeling naar energieniveaus

Onze intuïtie kan ons doen geloven dat elektronen orbitalen die zich het dichtst bij de kern bevinden eerst zullen vullen.

Maar dat is niet helemaal waar. Ze vullen eerst de lagere energie-orbitalen. De meeste hiervan bevinden zich dichter bij de kern, maar niet altijd.

Regel 2: Distributie op afstand

Wanneer ze kunnen kiezen tussen orbitalen met dezelfde energie, zullen ze het liefst zo ver mogelijk zijn.

Regel 3: Verdeling door elektronenspin

Als aan de voorgaande regels is voldaan, gaan elektronen paren door spin. Maar ze kunnen niet dezelfde draai hebben.

Het ene elektron zal bijvoorbeeld omhoog draaien en het andere elektron omlaag:

Traditionele vulmethode

We gebruiken een geheugensteuntje om aan regel 1 (hierboven) te voldoen:

Volg gewoon de lijn van boven naar beneden. Vul de orbitaal en ga naar de volgende.

Je moet het maximale aantal elektronen in elke subschil respecteren:

• s: 2.
• p: 6.
• d: 10.
• f: 14.

Voorbeeld van edelgasconfiguratie:

• Hij: 1s2.
• Ne: 1s2 2s2 2p6.
• Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
• Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6.
• Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6.
• Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p6.

Het probleem met methode is:

1. Deze geheugensteun moet je onthouden.
2. Je moet het aantal elektronen dat je tot nu toe hebt gebruikt controleren.
3. Je moet onthouden hoeveel elektronen er in elke subschil passen (s, p, d, f).
4. Het kost veel tijd.

De blokmethode (The hack)

Ik zal hier een coole hack uitleggen:

Stap 1: Label je periodetafel in blokken .

Stap 2: Identificeer het element van belang op het periodiek systeem en omcirkel het.

Stap 3: Bepaal waterstof als uitgangspunt.

Stap 4: Schuif over elke rij, van links naar rechts en van boven naar beneden, en schrijf de elektronenconfiguratie op totdat je bij je element komt.

Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2

Stap 5: Controleer je werk door alle superscripts toe te voegen en kijk of het optellen tot het totale aantal elektronen in je element van belang. dit is optioneel.

2+2+6+2+6+2+10+2 = 32.

Wat maakt dit een betere methode:

• Jij hoeven niet te onthouden hoeveel elektronen er in elke subschil passen (s, p, d, f).
• U hoeft die geheugensteun niet te onthouden.
• Je hoeft de elektronen die je tot nu toe hebt gebruikt niet bij te houden.
• Het kost veel minder tijd.

Afgekorte elektronenconfiguratie

Zoals je hierboven kunt zien, resulteert de standaardverdeling vaak in een grote elektronenconfiguratie.

In deze gevallen kunnen we een verkorte configuratie gebruiken (Condensed elektronenconfiguratie). We kunnen dit een officiële hack noemen.

Waarom? Welnu, je zult merken dat er altijd een complete set subschillen is in elk zwaar atoom. Dit is ook dezelfde configuratie van het vorige edelgas in het periodiek systeem.

Dus wat we doen is het laatste edelgas tussen vierkante haken zetten.

Voorbeeld

De elektronenconfiguratie van natrium is 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Hoe schrijven we het in de verkorte vorm?

Stap 1: We kiezen het laatste edelgas. In dit geval is het het Neon-element.

Neonconfiguratie is 1s² 2s² 2p⁶, dus vervangen we het door [Xe] :

[Ne]3s¹ .

Neon kan worden afgekort als [He] 2s² 2p⁶ .

Engelse Versie

Bezoek engelse versie voor verduidelijking, indien nodig.

Citaat

Als je een feit of stukje informatie in een opdracht of essay moet opnemen, moet je ook vermelden waar en hoe je dat stukje informatie hebt gevonden (Elektronenconfiguratie).

Dat geeft geloofwaardigheid aan je paper en is soms vereist in het hoger onderwijs.

Om je leven (en citeren) gemakkelijker te maken, kopieer en plak je de onderstaande informatie in je opdracht of essay:

Luz, Gelson. Elektronenconfiguratie (Compleet, Afgekort En Een Coole Hack). Materialen blog. Gelsonluz.com. dd mm jjjj. URL.

Vervang nu dd, mm en jjjj door de dag, maand en jaar waarop u door deze pagina bladert. Vervang ook de URL voor de daadwerkelijke url van deze pagina. Dit citatieformaat is gebaseerd op MLA.