Orbital Diagram, forståelse og eksempler

Orbital er regionen eller området i rommet rundt atomkjernen som har størst sannsynlighet for å finne elektroner. I arrangementet av banediagrammet er et elektron representert av en pil oppover som representerer elektronet med spinn + ½, eller vendt nedover, som representerer et elektron med spinn -½. For å markere fordelingen av orbitaler i atomer, plasseres disse pilene på en horisontal linje, i en sirkel eller generelt i en boks.

Orbitale diagrammer brukes til å lette bestemmelsen av verdiene til kvantetall, nemlig magnetiske kvantetall og spinnkvantum. Hva så med hovedkvantetallet og azimutkvantumet? Begge kan bestemmes enkelt, ganske enkelt ved å se på deres elektronkonfigurasjoner.

Denne artikkelen vil diskutere trinnene og reglene for å utarbeide et banediagram.

Fremgangsmåte for forberedelse av banediagram 

1. Skriv ned elektronkonfigurasjonen i henhold til Aufbau's regel.

Aufbau-regelen hevder at lading av elektroner i en bane starter fra det laveste energinivået til det høyere energinivået. Orbitalene har de laveste energinivåene, og er høyere for henholdsvis p-, d- og f-orbitalene. Fyllingen av elektroner i orbitalene kan illustreres ved følgende diagram.

aufbau-prinsippet

Bildekilde: mediabelajaronline.blogspot.com

Hver subshell har et maksimalt antall elektroner, nemlig: 

  • Subshell inneholder maksimalt 2 elektroner
  • P subshell inneholder maksimalt 6 elektroner
  • D subshell inneholder maksimalt 10 elektroner
  • F subshell inneholder maksimalt 14 elektroner

Ved å referere til bildet og informasjonen ovenfor kan vi skrive sekvensen av elektronkonfigurasjoner som følger: 

1s 2 2s 2 2p6 6 3s 2 3p6 4s 2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p 6 6s2 4f 14 5d 10  …. etc. 

2. Banen blir betegnet med et kvadrat. S = 1 kvadrat orbital, p = 3 kvadrat orbital, d = 5 kvadrat orbital og f = 7 kvadrat orbital. 

orbitalene er betegnet med bildet av en boks

Kilde: mediabelajaronline.blogspot.com

3. Fyll orbitalboksen med elektroner som eies av hver subshell med en pil opp eller ned. En boks er fylt med maksimalt 2 elektroner. Orbitalene med samme energi er representert av en gruppe kvadrater ved siden av hverandre. På den annen side er orbitaler med forskjellige energinivåer representert med separate firkanter. Ved fylling av elektronorbitaler er det flere regler som må følges, nemlig: 

A. Paulis forbudsprinsipp

Prinsippet med Pauli-forbud sier at:

Ingen elektroner i et atom kan ha de samme fire kvantetallene. De samme orbitalene vil ha de samme n-, l- og m-kvantetallene. Den eneste forskjellen er spinnkvantum (er). " 

Dette betyr at hver bane inneholder maksimalt to elektroner i motsatte spinnretninger.

B. Hund regler

En fysiker fra Tyskland, Friedrich Hund (1927) fremmet reglene for å fylle elektroner i orbitaler, nemlig:

"Orbital med samme energi, hver først fylt av et elektron med samme retning (spinn), så vil elektroner komme inn i orbitalene i motsatt retning (spinn), eller med andre ord i subshell det samme, hver bane er fylt med ett elektron i samme retning av pilen, så blir de gjenværende elektronene fylt som et partnerelektron i motsatt retning av pilen ".

For å forstå uttalelsen ovenfor, la oss vurdere følgende eksempel på et elektrondiagram:

hund regler

Kilde: mediabelajaronline.blogspot.com

Hvis vi ser på banediagrammet for elementet S i 3p 4-konfigurasjonen, plasseres de tre elektronene først med en pil opp, deretter blir det resterende 1 elektronet representert med en pil ned. Dette gjøres etter Hunds regler.

Nå er det en forklaring på reglene for å lage banediagrammer. Ved å følge de ovennevnte reglene kan du enkelt skrive banediagrammer. Har du noen spørsmål om dette? Skriv spørsmålet ditt i kommentarfeltet. Og ikke glem å dele denne kunnskapen.