Construction de configuration électronique du noyau, exemples

La Configuration électronique du noyau ou compact est que dont les notations quantiques du nombre d'électrons et de leurs sous-niveaux d'énergie sont abrégés par les symboles des gaz nobles dans les crochets. Il est très utile lors de l'écriture de configurations électroniques pour un certain élément, car il est simple et rapide.

Le mot «noyau» se réfère généralement aux couches internes électroniques d'un atome; C'est-à-dire ceux dans lesquels leurs électrons ne sont pas de Valence et ne participent donc pas à la liaison chimique, bien qu'ils définissent les propriétés de l'élément. Métaphoriquement parlant, le noyau serait l'intérieur de l'oignon, avec ses couches composées d'une série d'orbitales croissantes en énergie.

Configurations électroniques abrégées avec les symboles des gaz nobles. Source: Gabriel Bolívar.

L'image supérieure montre des symboles chimiques pour quatre des gaz nobles en carré crochets et avec différentes couleurs: [il] (vert), [ne] (rouge), [ar] (violet) et [kr] (bleu) (bleu).

Chacun de ses cadres en pointillés contient des boîtes qui représentent les orbitales. Plus le nombre d'électrons contenant plus grand est grand; Ce qui à son tour signifiera que les configurations électroniques de plus d'éléments peuvent être simplifiées avec ces symboles. Cela permet d'économiser du temps et de l'énergie en écrivant toutes les notations.

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Commande de construction

Avant d'utiliser les configurations électroniques du noyau, il est pratique de revoir l'ordre correct pour créer ou écrire ces configurations. Ceci est régi selon la règle diagonale ou le diagramme Moeller (appelé dans certaines parties de la pluie). Ayant ce diagramme à portée de main, les notations quantiques restent les suivantes:

1S 2S 2P 3S 3P 4S 3D 4P 5S 4D 5P 6S 4F 5D 6P 7S 5F 6D 7P

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Cette rangée de notations quantiques semble épuisée; Et ce serait encore plus si vous deviez l'écrire à tout le temps pour représenter la configuration électronique de tout élément trouvé dans la période 5. Notez que la ligne est vide d'électrons; Il n'y a aucun chiffre aux droits supérieurs (1²2s²2 P⁶…).

Il faut se rappeler que les orbitales s peut "héberger" deux électrons (ns²). Les orbitales p Il y en a trois au total (regardez les trois cases ci-dessus), afin qu'ils puissent héberger six électrons (NP⁶). Et enfin, les orbitales d Il y en a cinq, et le F sept, ayant un total de dix (nd^dix) et quatorze (nf¹⁴) électrons, respectivement.

Abréviation de configuration électronique

Cela dit, la rangée antérieure de notations quantiques est remplie d'électrons:

1² 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

Combien d'électrons sont au total? 118. Et quel élément correspond à une quantité aussi massive d'électrons dans son atome? Au gaz oganais noble, OG.

Supposons qu'il y ait un élément avec un nombre quantique Z égal à 119. Ensuite, sa configuration électronique de Valencia serait de 8s¹; Mais quelle serait sa configuration électronique complète?

1² 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶ 8s¹

Et quelle serait votre configuration électronique du noyau, le compact? Ce:

[OG] 8S¹

Notez la simplification ou l'abréviation évidente. Dans le symbole [OG], les 118 électrons écrits ci-dessus sont comptés, donc cet élément incertain a 119 électrons, dont un seul vient de Valence (il serait situé sous le francio dans le tableau périodique).

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Exemples

Général

Supposons maintenant que vous souhaitez effectuer progressivement l'abréviation:

[Il] 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

Notez que 1² Il a été remplacé par [il]. Le gaz noble suivant est le néon, qui a 10 électrons. Sachant cela, l'abréviation continue:

[NE] 3S² 3p⁶ 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

Suivez ensuite l'argon, avec 18 électrons:

[Ar] 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

Parce que le gaz noble suivant est le Kripton, 36 autres électrons sont avancés:

[Kr] 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

Le xénon a 54 électrons, et donc nous déplaçons l'abréviation vers l'orbital 5p:

[XE] 6S² 4F¹⁴ 5 D^dix 6p⁶ 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

À ce stade, la configuration électronique est toujours abrégée vers l'orbital NP; C'est-à-dire que les gaz nobles ont ces orbitales pleines d'électrons. Et enfin, suivez le radon, avec 86 électrons, nous abréçons donc à l'orbitale 6p:

[RN] 7s² 5F¹⁴ 6d^dix 7p⁶

Oxygène

L'oxygène a huit électrons, étant sa configuration électronique complète:

1²2s²2 P⁴

La seule abréviation que nous pouvons utiliser est [il] par 1². Ainsi, sa configuration électronique du noyau est:

[Il] 2s²2 P⁴

Potassium

Le potassium possède dix-neuf électrons, étant sa configuration électronique complète:

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1² 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

Notez que nous pouvons utiliser le symbole [il] pour abréger cette configuration; ainsi que [NE] et [AR]. Ce dernier est ce qui est utilisé parce que l'argon est le gaz noble qui le précède le plus près du potassium. Par conséquent, sa configuration électronique du noyau reste:

[Ar] 4s¹

Indien

L'Indien possède quarante électrons-nins, étant sa configuration électronique complète:

1² 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P¹

Étant donné que le Kripton est le gaz noble le plus proche qui précède l'Indien, le symbole [kr] de l'abréviation est utilisé et sa configuration électronique du noyau est amenée:

[Kr] 5s² 4d^dix 5 P¹

Bien que les orbitales 4D n'appartiennent pas officiellement au noyau indien, leurs électrons n'interviennent pas (au moins dans des conditions normales) dans leur liaison métallique, mais celles des 5s et des orbitales 5p.

Tungstène

Le tungstène (ou Wolframio) possède 74 électrons et sa configuration électronique complète est:

1² 2s² 2 P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3D^dix 4p⁶ 5s² 4d^dix 5 P⁶ 6s² 4F¹⁴ 5 D⁴

Encore une fois, nous recherchons le gaz noble le plus proche. Dans son cas, il correspond à Xenón, qui a ses orbitales 5p complètes. Ainsi, nous remplaçons la ligne de notations quantiques par le symbole [xe], et nous aurons enfin sa configuration électronique du noyau:

[XE] 6S² 4F¹⁴ 5 D⁴

Les références

1. Fhiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
3. Pat Thayer. (2016). Diagrammes de configuration électronique. Récupéré de: ChemistryApp.org
4. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (5 décembre 2018). Définition de noyau de gaz noble. Récupéré de: Thoughtco.com /
5. Wikipédia. (2019). Configuration électronique. Récupéré de: est.Wikipédia.org