Правило диагоналей Что служит, из чего состоит, примеры

 диагональное правило это принцип построения, который позволяет описать электронную конфигурацию атома или иона в соответствии с энергией каждого орбитального или энергетического уровня. В этом смысле электронное распределение каждого атома уникально и задается квантовыми числами..

Эти числа определяют пространство, в котором электроны могут быть расположены с наибольшей вероятностью (так называемые атомные орбитали), и, кроме того, описывают их. Каждое квантовое число связано со свойством атомных орбиталей, которое помогает понять характеристики атомных систем по расположению их электронов внутри атома и по их энергиям..

Таким же образом, диагональное правило (также известное как правило Маделунга) основано на других принципах, которые подчиняются природе электронов, чтобы правильно описать их поведение в химических веществах..

индекс

• 1 Для чего он используется??
  • 1.1 Электронные конфигурации химических веществ
• 2 Из чего он состоит??
• 3 примера
• 4 исключения
• 5 ссылок

Для чего это??

Эта процедура основана на принципе Ауфбау, который гласит, что в процессе интеграции протонов в ядро ​​(один за другим), когда химические элементы составлены, электроны добавляются в равной степени к атомным орбиталям..

Это означает, что, когда атом или ион находится в своем основном состоянии, электроны занимают доступные пространства атомных орбиталей в соответствии с их энергетическим уровнем.

Занимая орбитали, электроны сначала размещаются на уровнях, которые имеют меньшую энергию и не заняты, а затем располагаются в более высокой энергии.

Электронные конфигурации химических веществ

Таким же образом, это правило используется для получения довольно точного понимания электронных конфигураций элементарных химических частиц; то есть химические элементы, когда они находятся в их фундаментальном состоянии.

Таким образом, приобретая понимание конфигураций, которые электроны присутствуют в атомах, можно понять свойства химических элементов.

Получение этих знаний имеет основополагающее значение для дедукции или прогнозирования указанных свойств. Кроме того, информация, предоставленная этой процедурой, помогает объяснить причину, по которой периодическая таблица так хорошо согласуется с исследованиями элементов.

Из чего он состоит??

Хотя это правило применяется только к атомам, которые находятся в своем основном состоянии, оно работает довольно хорошо для элементов периодической таблицы.

Соблюдается принцип исключения Паули, согласно которому два электрона, принадлежащие одному и тому же атому, не могут обладать четырьмя равными квантовыми числами. Эти четыре квантовых числа описывают каждый из электронов, которые находятся в атоме.

Таким образом, основное квантовое число (n) определяет уровень энергии (или слоя), на котором расположен исследуемый электрон, а азимутальное квантовое число (ℓ) связано с угловым моментом и детализирует форму орбитали..

Аналогично, магнитное квантовое число (м_ℓ) выражает ориентацию этой орбитали в пространстве и квантовое число спина (м_s) описывает направление вращения электрона вокруг собственной оси.

Кроме того, правило Хунда выражает, что электронная конфигурация, которая демонстрирует большую стабильность на подуровне, считается той, которая имеет больше спинов в параллельных позициях.

Соблюдая эти принципы, было установлено, что распределение электронов соответствует диаграмме, показанной ниже:

На этом изображении значения n соответствуют 1, 2, 3, 4 ... в соответствии с уровнем энергии; и значения ℓ представлены 0, 1, 2, 3 ..., которые эквивалентны s, p, d и f соответственно. Итак, состояние электронов на орбиталях зависит от этих квантовых чисел.

примеров

Принимая во внимание описание этой процедуры, ниже приведены некоторые примеры ее применения..

Во-первых, для получения электронного распределения калия (K) необходимо знать его атомный номер, равный 19; то есть атом ядра имеет в своем ядре 19 протонов и 19 электронов. Согласно диаграмме его конфигурация задается как 1с²2s²2р⁶3S²3p⁶4s¹.

Конфигурации полиэлектронных атомов (которые имеют более одного электрона в своей структуре) также выражаются как конфигурация благородного газа перед атомом плюс электроны, следующие за ним.

Например, в случае калия это также выражается как [Ar] 4s¹, потому что благородный газ до калия в периодической таблице является аргоном.

Другой пример, но в данном случае это переходный металл, это ртуть (Hg), которая имеет 80 электронов и 80 протонов в своем ядре (Z = 80). Согласно схеме строительства, его полная электронная конфигурация:

1s²2s²2р⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Как и в случае с калием, конфигурация ртути может быть выражена как [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², потому что благородный газ, который предшествует ему в периодической таблице, является ксеноном.

исключения

Правило диагоналей предназначено для применения только к атомам, которые находятся в фундаментальном состоянии и с электрическим зарядом, равным нулю; то есть он очень хорошо вписывается в элементы периодической таблицы.

Однако есть некоторые исключения, для которых существуют важные отклонения между предполагаемым электронным распределением и экспериментальными результатами..

Это правило основано на распределении электронов, которые должны быть расположены на подуровнях, подчиняющихся правилу n + ℓ, из которого следует, что орбитали с малой величиной n + are заполнены до тех, которые проявляют большую величину этого параметра.

В качестве исключений представлены элементы палладий, хром и медь, из которых предсказаны электронные конфигурации, которые не согласуются с наблюдаемыми.

Согласно этому правилу, палладий должен иметь электронное распределение, равное [Kr] 5s.²4d⁸, но эксперименты дали равные [Kr] 4d¹⁰, что указывает на то, что наиболее стабильная конфигурация этого атома происходит, когда подслой 4d заполнен; то есть имеет меньшую энергию в этом случае.

Точно так же атом хрома должен иметь следующее электронное распределение: [Ar] 4s²3d⁴. Однако экспериментально было получено, что этот атом приобретает конфигурацию [Ar] 4s¹3d⁵, что подразумевает, что более низкое энергетическое состояние (более стабильное) происходит, когда оба подслоя частично заполнены.

ссылки

1. Wikipedia. (Н.Д.). Принцип Ауфбау. Получено с en.wikipedia.org
2. Чанг, Р. (2007). Химия, девятое издание. Мексика: Макгроу-Хилл.
3. ThoughtCo. (Н.Д.). Определение правила Маделунга. Получено с мысли
4. LibreTexts. (Н.Д.). Принцип Ауфбау. Получено с сайта chem.libretexts.org
5. Reger, D.L., Goode, S.R. and Ball, D.W. (2009). Химия: принципы и практика. Получено из books.google.co.ve