Tabla de Contenidos
Aufbau-prinsippet bestemmer, gjennom visse regler, hvordan elektroner er organisert i skall og underskall rundt atomkjernen:
- Elektroner kommer inn i underskallet som har lavest mulig energi.
- En orbital kan inneholde maksimalt to elektroner, i samsvar med Pauli-eksklusjonsprinsippet.
- Elektroner følger Hunds regel. Den sier at elektroner er spredt hvis det er to eller flere orbitaler som er ekvivalente i energi.
- De lavere elektronorbitalene fylles før de høyere orbitalene danner elektronskallet. Sluttresultatet er at atomet, ionet eller molekylet danner den mest stabile elektroniske konfigurasjonen som er mulig.
Aufbau-prinsippet dekker energinivåene 1 til 7, og undernivåene: «s» (2 elektroner), «p» (opptil 6 elektroner), «d» (opptil 10 elektroner) og «f» (opptil 14 elektroner). ). ).
I den elementære tilstanden til et atom, okkuperer elektroner atomorbitaler. Aufbau-konstruksjonsmetoden er prosedyren som etablerer den elektroniske konfigurasjonen av et atom og består av å følge en ordre for å fylle de forskjellige orbitalene, basert på energiverdiene til hver enkelt av dem. Til dette brukes Möller-diagrammet eller diagonalene, samt minimumsenergiregelen (n+l): «n» er hovedkvantetallet og «l» det asimutale kvantetallet.
Eksempler på Aufbau-prinsippet
Gjennom disse reglene gir Aufbau-prinsippet oss en rekke instruksjoner for riktig plassering av elektronene i orbitalene til et atom. Noen eksempler for å observere den elektroniske konfigurasjonen i henhold til Aufbau-prinsippet er:
- Hydrogen (Z=1): 1s 1
- Karbon (Z=6): 1s 2 2s 2 2p 2
- Bor (Z=5): 1s 2 2s 2 2p 1
- Nitrogen (Z=7): 1s 2 2s 2 2p 3
- Oksygen (Z=8): 1s 2 2s 2 2p 4
- Kalium (Z=19): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1
- Strykejern (Z=26): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6
- Tinn ( Z=50): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 2
Begrensninger av Aufbau-prinsippet
Aufbau-prinsippet hjelper til med å forutsi konfigurasjonen av de fleste elementer. Men som med de fleste regler, er det også unntak fra Aufbau-prinsippet: noen elementer følger det ikke alltid. For eksempel er den forutsagte elektronkonfigurasjonen for krom (Cr) 4s 2 3d 4 , men den observerte konfigurasjonen er faktisk 4s 1 3d 5 .
Et annet eksempel er kobber (Cu). Dens elektronkonfigurasjon i henhold til Aufbau-prinsippet er 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 , men det ble bevist eksperimentelt at det faktisk er 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d .
Bibliografi
- Farmasøytisk fakultet. Den elektroniske strukturen til atomer. (1993). Universitetet i Alcala. Tilgjengelig på: http://www.geocities.ws/ingenierosistemas1/estructuraelectronicaatomos.pdf
- Grillo, C. Aufbau Prinsipp eller sagens regel. (2013). Tilgjengelig på: https://youtu.be/EiT0qHAKeRs
- Blanco Ramos, F. Introduksjon til fysikk av atomer og molekyler . (2019). Spania.