Aufbau 원리의 정의

Aufbau 원리는 특정 규칙을 통해 전자가 원자핵 주변의 껍질과 하위 껍질에서 어떻게 구성되는지를 결정합니다.

• 전자는 가능한 에너지가 가장 낮은 부껍질로 들어갑니다.
• 오비탈은 파울리 배타 원리에 따라 최대 2개의 전자를 포함할 수 있습니다.
• 전자는 Hund의 규칙을 따릅니다. 에너지가 동일한 오비탈이 2개 이상 있으면 전자가 흩어진다고 합니다 .
• 낮은 전자 오비탈은 높은 오비탈이 전자 껍질을 형성하기 전에 채워집니다. 최종 결과는 원자, 이온 또는 분자가 가능한 가장 안정적인 전자 구성을 형성한다는 것입니다.

Aufbau 원리는 에너지 레벨 1~7과 하위 레벨인 “s”(2개의 전자), “p”(최대 6개의 전자), “d”(최대 10개의 전자) 및 “f”(최대 14개의 전자)를 다룹니다. ). ).

원자의 기본 상태에서 전자는 원자 궤도를 차지합니다. Aufbau 구성 방법은 원자의 전자 구성을 설정하는 절차이며 각 궤도의 에너지 값을 기반으로 다른 궤도를 채우는 순서를 따르는 것으로 구성됩니다. 이를 위해 Möller 다이어그램 또는 대각선과 최소 에너지 규칙(n+l)이 사용됩니다. “n”은 주양자수이고 “l”은 방위각 양자수입니다.

Aufbau 원리의 예

이러한 규칙을 통해 Aufbau 원리는 원자 궤도에서 전자의 올바른 위치에 대한 일련의 지침을 제공합니다. Aufbau 원리에 따라 전자 구성을 관찰하는 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

• 수소(Z=1): 1s ¹
• 탄소(Z=6): 1s ²  2s ²  2p ²
• 붕소(Z=5): 1s ²  2s ²  2p ¹
• 질소(Z=7): 1s ²  2s ²  2p ³
• 산소(Z=8): 1s ²  2s ²  2p ⁴
• 칼륨(Z=19): 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  4s ¹
• 철(Z=26): 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  4s ²  3d ⁶
• ^{주석 (} Z=50): 1s ²  2s ²  2p ^{6 3s 2}  3p ⁶  4s ²  3d ¹⁰   4p ⁶ 5s ²  4d  10  5p ²

Aufbau 원리의 한계

Aufbau 원리는 대부분의 요소 구성을 예측하는 데 도움이 됩니다. 그러나 대부분의 규칙과 마찬가지로 Aufbau 원칙에도 예외가 있습니다. 일부 요소는 항상 이를 따르지 않습니다. 예를 들어, 크롬(Cr)에 대해 예측된 전자 구성은 4s ² 3d ⁴ 이지만 관찰된 구성은 실제로 4s ¹ 3d ⁵ 입니다 .

또 다른 예는 구리(Cu)입니다. Aufbau 원리에 따른 전자 배열은 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ⁹ 이지만 실제로는 1s ² 2s ^{2 2p} 6 ^3s 2 ^3p 6 ^4s 1 ^3d 10 ^이라는 것이 실험적으로 증명되었습니다 .

서지

• 약학부. 원자의 전자 구조. (1993). 알칼라 대학. 이용 가능: http://www.geocities.ws/ingenierosistemas1/estructuraelectronicaatomos.pdf
• Grillo, C. Aufbau 원칙 또는 톱의 규칙. (2013). 이용 가능: https://youtu.be/EiT0qHAKeRs
• Blanco Ramos, F. 원자 및 분자 물리학 소개 . (2019). 스페인.