Hoe ziet de elektronische configuratie van kalium eruit? Laten we, om deze vraag te beantwoorden, eens kijken naar de structuur van het atoom, evenals de regels voor de verdeling van elektronen naar niveaus en subniveaus.
Kwantummechanica
De elektronische configuratie van kalium wordt beschreven:door de Schrödingervergelijking. Het verbindt de potentiële energie van interactie tussen de kern en elektronen, evenals de grootte van afstoting tussen deeltjes met gelijke lading. De kwantummechanica gebruikt de postulaten van deze vergelijking en legt uit dat elk energieniveau een bepaalde energiereserve heeft.
Multi-elektron atomen
De elektronische configuratie van kalium wordt vastgelegd metrekening houdend met het uitsluitingsprincipe van Pauli. Rekening houdend met de eigenaardigheden van de golfaard van elektronen, suggereerde hij dat elk negatief deeltje zich in een "orbitaal" bevindt, dat wil zeggen dat het een bepaald ruimtelijk bestaan heeft. Wat betreft het veel-elektronenatoom, waartoe kalium behoort, er kunnen niet meer dan twee elektronen in elke orbitaal zijn. Als resultaat werden vier kwantumgetallen geïdentificeerd die de toestand van het elektron in het beschouwde tijdsinterval karakteriseren.
Klechkovsky regel
De elektronische configuratie van kalium is samengesteld op:gebaseerd op de regel afgeleid door Klechkovsky. Laten we het in meer detail bekijken. Afhankelijk van in welke baan de elektronen zich bevinden, hebben ze een bepaalde hoeveelheid energie. Eerst komt de verdeling van deeltjes met een kleinere energiereserve.
Het belangrijkste kwantumgetal dat overeenkomt met het nummer van de periode fungeert als het belangrijkste energiekenmerk voor een elektron.
In een multi-elektronatoom, niet alleenaantrekking tot de kern van elektronen, maar ook afstoting daartussen. Met een toename van de totale spin van de deeltjes, neemt de energie van de elektronenschil af en neemt het aantal elektronen met dezelfde oriëntatie van hun eigen bewegingsmomenten toe. Deze afhankelijkheid in de kwantumchemie wordt de regel van Hund genoemd.
Op basis van deze twee regelselektronische configuratie van het kaliumatoom. Atoomspectra maken het mogelijk om de grondtoestand van elektronen te bepalen, dat wil zeggen, om die deeltjes te identificeren die een minimale energiereserve hebben.
De essentie van het construeren van een elektronische formule voor een multi-elektron kaliumatoom is vrij eenvoudig: het elektronische systeem moet een minimale energie hebben en voldoen aan het Pauli-uitsluitingsprincipe.
Voorbeelden van de verdeling van elektronen naar energieniveaus
Alvorens te overwegen wat de elektronischeconfiguratie van het kaliumion, zullen we eenvoudige voorbeelden geven. In een waterstofatoom bevat de kern één positief proton. Een elektron draait in een baan om de kern. In de grondtoestand heeft de elektronische formule van waterstof de volgende vorm: 1s. Laten we eens kijken naar de kenmerken van de spinoriëntatie van dit elektron. Volgens de regel van Hund is het co-directioneel met de spin van de kern.
Voor helium, dat het tweede serienummer in de elemententabel heeft, bevinden twee elektronen zich in dezelfde orbitaal. Elk van hen heeft ½ spin, heeft een andere draairichting.
De elementen van het tweede energieniveau hebben twee schillen, elk met een eigen energievoorziening.
Kalium is een element van de vierde periode van het systeem van elementen, daarom heeft het vier elektronische niveaus, die elk verschillende soorten subniveaus bevatten.
In de normale toestand heeft het atoom van dit alkalimetaal de volgende configuratie: 1s22s22p63s23p64s1.
De elektronische configuratie van het kaliumion is andersuit het atoom. Op het buitenste energieniveau van het metaal is er één valentie-elektron. Omdat kalium reducerende eigenschappen vertoont, tijdens interacties met andere atomen, geeft het een valentie-elektron af en verandert het in een positief ion (kation) met de volgende elektronische configuratie: 1s22s22p63s23p64s0.
conclusie
Voor elk chemisch elementin het periodiek systeem, kunt u elektronische configuraties maken, gewapend met de Hund-regel, het Pauli-uitsluitingsprincipe en de Klechkovsky-formule. Naast de elektronische configuraties van atomen in de anorganische chemie, worden ook de formules van kationen en anionen gevormd als gevolg van chemische interacties gevormd.
