Det kernelektronkonfiguration eller kompakt er en, hvis kvantebeskrivelser for antallet af elektroner og deres energiniveau er forkortet med ædelgassymboler i parentes. Det er meget nyttigt, når du skriver elektroniske konfigurationer til et bestemt element, da det er enkelt og hurtigt.
Ordet 'kerne' henviser normalt til de indre elektroniske skaller i et atom; det vil sige dem, hvor deres elektroner ikke har valens og derfor ikke deltager i den kemiske binding, skønt de definerer elementets egenskaber. Metaforisk set vil kernen være det indre af løg med dets lag sammensat af en række orbitaler, der øges i energi.
Ovenstående billede viser de kemiske symboler for fire af ædelgasserne i parentes og med forskellige farver: [He] (grøn), [Ne] (rød), [Ar] (lilla) og [Kr] (blå).
Hver af dens stiplede rammer indeholder felter, der repræsenterer orbitalerne. Jo større de er, jo større antal elektroner indeholder de; hvilket igen vil betyde, at de elektroniske konfigurationer af flere elementer kan forenkles med disse symboler. Dette sparer tid og energi ved at skrive alle notationerne.
Artikelindeks
Før du bruger elektroniske kernekonfigurationer, er det en god ide at gennemgå den rigtige rækkefølge for at opbygge eller skrive disse konfigurationer. Dette styres i henhold til reglen om diagonaler eller Moeller-diagram (kaldes i nogle dele regnmetoden). Med dette diagram ved hånden er kvantennotationerne som følger:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
Denne række af kvantebeskrivelser ser anstrengende ud; og det ville være endnu mere, hvis det skulle skrives hver gang elektronkonfigurationen af et hvilket som helst element fundet i periode 5 og fremover ville blive repræsenteret. Bemærk også, at strengen er tom for elektroner; der er ingen tal i de øverste højre vinkler (1sto2sto2 s6...).
Det skal huskes, at orbitalerne s kan "huse" to elektroner (nsto). Orbitaler s der er i alt tre (se de tre felter ovenfor), så de kan rumme seks elektroner (np6). Og endelig orbitalerne d der er fem, og F syv med i alt ti (nd10) og fjorten (nf14) elektroner.
Når det er sagt ovenfor, fortsætter vi med at udfylde den foregående række af kvantebeskrivelser med elektroner:
1sto 2sto 2 s6 3sto 3p6 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6
Hvor mange elektroner er der i alt? 118. Og hvilket element svarer et så stort antal elektroner til i dets atom? Til ædelgasoganesonen Og.
Antag, at der er et element med et kvantetal Z lig med 119. Derefter ville dets valenselektronkonfiguration være 8s1; men hvad ville dens komplette elektroniske konfiguration være?
1sto 2sto 2 s6 3sto 3p6 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6 8s1
Og hvad ville din elektroniske kernekonfiguration være, den kompakte? Er:
[Og] 8s1
Bemærk den åbenlyse forenkling eller forkortelse. I symbolet [Og] tælles alle 118 elektroner, der er skrevet ovenfor, så dette usikre element har 119 elektroner, hvoraf kun den ene har valens (det ville være placeret under francium i det periodiske system).
Antag nu, at du gradvist vil gøre forkortelsen:
[Han] 2sto 2 s6 3sto 3p6 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6
Bemærk, at 1sto det blev erstattet af [Han]. Den næste ædelgas er neon, som har 10 elektroner. Ved at vide dette fortsætter forkortelsen:
[Ne] 3sto 3p6 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6
Derefter følger argon med 18 elektroner:
[Ar] 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6
Fordi den næste ædelgas er krypton, fremføres forkortelsen med yderligere 36 elektroner:
[Kr] 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6
Xenon har 54 elektroner, og derfor flytter vi forkortelsen til 5p-orbitalen:
[Xe] 6sto 4f14 5 d10 6p6 7sto 5f14 6d10 7p6
Nu vil du have bemærket, at elektronkonfigurationen altid er forkortet til np-orbitalen; de ædle gasser har disse orbitaler fyldt med elektroner. Og endelig følger radon med 86 elektroner, så vi forkorter til 6p-orbitalen:
[Rn] 7sto 5f14 6d10 7p6
Oxygen har otte elektroner, hvis komplette elektroniske konfiguration er:
1sto2sto2 s4
Den eneste forkortelse, vi kan bruge, er [He] i 1sto. Din elektroniske kernekonfiguration bliver således:
[Han] 2sto2 s4
Kalium har nitten elektroner, hvis komplette elektroniske konfiguration er:
1sto 2sto 2 s6 3sto 3p6 4s1
Bemærk, at vi kan bruge symbolet [He] til at forkorte denne konfiguration; samt [Ne] og [Ar]. Sidstnævnte er den, der bruges, fordi argon er den ædle gas, der kommer tættest på kalium. Så din kernelektronkonfiguration ser ud som:
[Ar] 4s1
Indium har niogfyrre elektroner, hvis komplette elektroniske konfiguration er:
1sto 2sto 2 s6 3sto 3p6 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s1
Da krypton er den nærmeste ædelgas, der går forud for indium, bruges symbolet [Kr] til forkortelsen, og vi har dens kernelektronkonfiguration:
[Kr] 5sto 4d10 5 s1
Selvom 4d-orbitalerne ikke formelt hører til indium-kernen, er deres elektroner ikke involveret (i det mindste under normale forhold) i dens metalliske binding, men snarere de fra 5s og 5p orbitaler..
Wolfram (eller wolfram) har 74 elektroner, og dens komplette elektronkonfiguration er:
1sto 2sto 2 s6 3sto 3p6 4sto 3d10 4p6 5sto 4d10 5 s6 6sto 4f14 5 d4
Igen ser vi efter den nærmeste ædelgas, der går forud for den. I dit tilfælde svarer det til xenon, som har sine fulde 5p orbitaler. Så vi udskifter strengen af kvantebeskrivelser med symbolet [Xe], og vi får endelig dens kernelektronkonfiguration:
[Xe] 6sto 4f14 5 d4
Endnu ingen kommentarer