Jak wygląda elektroniczna konfiguracja potasu? Aby odpowiedzieć na to pytanie, rozważmy strukturę atomu, a także zasady rozkładu elektronów według poziomów i podpoziomów.
Mechanika kwantowa
Opisano konfigurację elektroniczną potasuprzez równanie Schrödingera. Łączy energię potencjalną interakcji między jądrem a elektronami, a także wielkość odpychania między cząstkami o równym ładunku. Mechanika kwantowa wykorzystuje postulaty tego równania, wyjaśniając, że każdy poziom energii ma określoną ilość energii.
Atomy wieloelektronowe
Elektroniczna konfiguracja potasu jest zapisywana za pomocąz uwzględnieniem zasady wykluczenia Pauliego. Biorąc pod uwagę specyfikę falowej natury elektronów, zasugerował, że każda ujemna cząstka znajduje się na „orbicie”, to znaczy ma określoną egzystencję przestrzenną. Jeśli chodzi o atom wieloelektronowy, do którego należy potas, na każdym orbicie może znajdować się nie więcej niż dwa elektrony. W rezultacie zidentyfikowano cztery liczby kwantowe charakteryzujące stan elektronu w rozważanym przedziale czasu.
Reguła Klechkowskiego
Opracowano konfigurację elektroniczną potasuna podstawie reguły wyprowadzonej przez Klechkowskiego. Rozważmy to bardziej szczegółowo. W zależności od orbity, na której znajdują się elektrony, mają określoną ilość energii. Najpierw jest rozkład cząstek z mniejszą rezerwą energii.
Główna liczba kwantowa odpowiadająca liczbie okresu działa jako główna charakterystyka energetyczna elektronu.
Nie tylko w atomie wieloelektronowymprzyciąganie do jądra elektronów, ale także odpychanie między nimi. Wraz ze wzrostem całkowitego spinu cząstek energia powłoki elektronowej maleje, a liczba elektronów o tej samej orientacji własnych momentów ruchu wzrasta. Ta zależność w chemii kwantowej nazywana jest regułą Hunda.
Opierając się na tych dwóch zasadach,elektroniczna konfiguracja atomu potasu. Widma atomowe pozwalają określić stan podstawowy elektronów, czyli zidentyfikować te cząstki, które mają minimalną rezerwę energii.
Istota konstruowania elektronicznego wzoru na wieloelektronowy atom potasu jest dość prosta: układ elektroniczny musi mieć minimalną energię i być zgodny z zasadą wykluczenia Pauliego.
Przykłady rozkładu elektronów według poziomów energii
Przed rozważeniem, co elektronicznekonfiguracja jonu potasu, podamy proste przykłady. W atomie wodoru jądro zawiera jeden dodatni proton. Jeden elektron krąży wokół jądra na orbicie. W stanie podstawowym elektroniczny wzór wodoru ma postać: 1s. Rozważmy cechy orientacji spinowej tego elektronu. Zgodnie z regułą Hunda jest on współkierunkowy ze spinem jądra.
W przypadku helu, który ma drugi numer seryjny w tabeli pierwiastków, dwa elektrony znajdują się na tej samej orbicie. Każdy z nich ma rotację ½, ma inny kierunek obrotów.
Elementy drugiego poziomu energii mają dwie powłoki, z których każda ma własne źródło energii.
Potas jest pierwiastkiem czwartego okresu układu pierwiastków, dlatego ma cztery poziomy elektroniczne, z których każdy zawiera różne typy podpoziomów.
W stanie normalnym atom tego metalu alkalicznego ma następującą konfigurację: 1s22s22p63s23p64s1.
Elektroniczna konfiguracja jonu potasu jest innaz atomu. Na zewnętrznym poziomie energii metalu znajduje się jeden elektron walencyjny. Ponieważ potas wykazuje właściwości redukujące, podczas interakcji z innymi atomami oddaje elektron walencyjny, zamienia się w jon dodatni (kation) o następującej konfiguracji elektronowej: 1s22s22p63s23p64s0.
Wniosek
Dla każdego pierwiastka chemicznegoznajdujący się w układzie okresowym, możesz tworzyć konfiguracje elektroniczne, uzbrojone w regułę Hunda, zasadę wykluczenia Pauliego i formułę Klechkowskiego. Oprócz konfiguracji elektronowych atomów w chemii nieorganicznej powstają również wzory kationów i anionów powstałe w wyniku oddziaływań chemicznych.
