Miltä kaliumin elektroninen konfiguraatio näyttää? Vastataksemme tähän kysymykseen tarkastellaan atomin rakennetta sekä sääntöjä elektronien jakautumisesta tasoille ja alatasoille.
Kvanttimekaniikka
Kaliumin elektroninen konfiguraatio on kuvattuSchrödingerin yhtälö. Se yhdistää ytimen ja elektronien välisen vuorovaikutuksen potentiaalisen energian sekä tasaisen varauksen omaavien hiukkasten välisen karkotuksen voimakkuuden. Kvanttimekaniikka käyttää tämän yhtälön postulaatteja selittäen, että jokaisella energiatasolla on tietty energiavaranto.
Monielektroniatomit
Kaliumin elektroninen konfiguraatio tallennetaanottamalla huomioon Paulin poissulkemisperiaate. Ottaen huomioon elektronien aaltoluonnon erityispiirteet, hän ehdotti, että jokainen negatiivinen hiukkanen sijaitsee "kiertoradalla", eli sillä on tietty tilallinen olemassaolo. Mitä tulee monielektroniatomiin, johon kalium kuuluu, kullakin kiertoradalla voi olla korkeintaan kaksi elektronia. Tuloksena tunnistettiin neljä kvanttilukua, jotka luonnehtivat elektronin tilaa tarkastellulla aikavälillä.
Klechkovsky-sääntö
Kaliumin elektroninen kokoonpano laaditaanperustuu Klechkovskyn johtamaan sääntöön. Tarkastellaan sitä tarkemmin. Riippuen siitä, missä kiertoradalla elektronit ovat, niillä on tietty määrä energiaa. Ensin tulee hiukkasten jakautuminen, joilla on pienempi energiavaranto.
Periodin lukua vastaava pääkvanttiluku toimii elektronin pääominaisuutena.
Monielektroniatomissa ei vainvetovoima elektronien ytimeen, mutta myös niiden välinen karkotus. Hiukkasten kokonaiskierroksen kasvaessa elektronikuoren energia pienenee ja elektronien määrä, joilla on sama suunta kuin omilla liikkeillään. Tätä suhdetta kvanttikemiassa kutsutaan Hundin säännöksi.
Näiden kahden säännön perusteellakaliumatomin elektroninen konfiguraatio. Atomispektrit mahdollistavat elektronien perustilan määrittämisen, eli niiden hiukkasten tunnistamisen, joilla on vähimmäisvaranto.
Monielektronisen kaliumatomin elektronisen kaavan rakentamisen ydin on melko yksinkertainen: elektronisella järjestelmällä on oltava vähimmäisenergia ja sen on oltava Paulin poissulkemisperiaatteen mukainen.
Esimerkkejä elektronien jakautumisesta energiatasoilla
Ennen kuin harkitset mitä sähköinenannamme yksinkertaisia esimerkkejä. Vetyatomissa ydin sisältää yhden positiivisen protonin. Yksi elektroni pyörii kiertoradalla olevan ytimen ympäri. Perustilassa vedyn elektronisella kaavalla on seuraava muoto: 1s. Harkitse tämän elektronin spin-orientaation ominaisuuksia. Hundin säännön mukaan se on linjassa ytimen spinin kanssa.
Heliumilla, jolla on toinen järjestysnumero elementtitaulukossa, kaksi elektronia sijaitsee yhdessä kiertoradalla. Jokaisella heistä on ½ kierrosta, eri pyörimissuunta.
Toisen energiatason elementeissä on kaksi kuorta, jokaisella on oma energiansaanti.
Kalium on osa alkuainejärjestelmän neljännen jakson alkua, joten sillä on neljä elektronista tasoa, joista jokainen sisältää erityyppisiä alatasoja.
Normaalissa tilassa tämän alkalimetallin atomilla on seuraava konfiguraatio: 1s22s22p63s23p64s1.
Kaliumionin elektroninen konfiguraatio on erilainenatomista. Yksi valenssielektroni sijaitsee metallin ulommalla energiatasolla. Koska kaliumilla on pelkistäviä ominaisuuksia vuorovaikutuksessa muiden atomien kanssa, se antaa valenssielektronin, muuttuu positiiviseksi ioniksi (kationiksi) seuraavalla elektronisella kokoonpanolla: 1s22s22p63s23p64s0.
johtopäätös
Jokaiselle kemialliselle alkuaineellejaksollisessa taulukossa voit tehdä elektronisia kokoonpanoja, jotka on asennettu Hund-säännöllä, Paulin poissulkemisperiaatteella ja Klechkovsky-kaavalla. Epäorgaanisen kemian atomien elektronisten konfiguraatioiden lisäksi muodostetaan myös kemiallisten vuorovaikutusten tuloksena muodostuneet kationien ja anionien kaavat.
