Diagramme Moeller

Quel est le diagramme de Moeller?

Il Diagramme Moeller Il s'agit d'une méthode graphique et némotechnique pour apprendre la règle Madelung; c'est-à-dire comment écrire la configuration électronique d'un élément. Il se caractérise par des dessins de diagonales par les colonnes des orbitales, et en suivant la direction de la flèche, l'ordre approprié pour un atome est établi.

Dans certaines parties du monde, le diagramme de Moeller est également connu sous le nom pluie. Grâce à cela, une commande est définie dans le remplissage des orbitales, qui sont définies par les trois nombres quantiques n, l et ml.

Dans l'image supérieure, un simple diagramme Moeller est montré. Chaque colonne correspond à différentes orbitales: S, P, D et F, avec leurs niveaux d'énergie respectifs. La flèche indique que le remplissage de tout atome doit commencer par l'orbital 1.

Ainsi, la flèche suivante doit commencer par l'orbital 2S, puis par le 2p à travers l'orbital 3S. De cette façon, comme s'il s'agissait d'une pluie, des orbitales et du nombre d'électrons qui maison (4l+2).

Le diagramme de Moeller est une introduction pour ceux qui étudient les configurations électroniques.

Quel est le diagramme de Moeller?

Règle de Madelung

Parce que le diagramme de Moeller est une représentation graphique de la règle de Madelung, il est nécessaire de savoir comment fonctionne ce dernier. Le remplissage des orbitales doit obéir aux deux règles suivantes:

- Orbitales avec des valeurs inférieures de n+l Ils sont remplis d'abord, étant n le principal numéro quantique, et l L'orbital angulaire. Par exemple, l'orbitale 3D correspond à n= 3 et l= 2, donc, n+l= 3 + 2 = 5; En attendant, l'orbital 4S correspond à n= 4 et l= 0, et n+l= 4 + 0 = 4. De ce qui précède, il est établi que les électrons remplissent d'abord l'orbital 4S.

- Si deux orbitales ont la même valeur que n+l, Les électrons occuperont d'abord cela avec moins de valeur de n. Par exemple, l'orbital 3D a une valeur de n+l= 5, comme l'orbital 4p (4 + 1 = 5); Mais puisque 3D a la moins de valeur de n, sera rempli d'abord que 4p.

Des deux observations précédentes, l'ordre suivant de remplissage des orbitales peut être atteint: 1s 2S 2P 3S 3P 4S 3D 4P.

Suivant les mêmes étapes pour différentes valeurs de n+l Pour chaque orbitale, les configurations électroniques d'autres atomes sont obtenues; qui à son tour peut également être déterminé par le diagramme Moeller graphiquement.

Pas à suivre

La règle de Madelung établit la formule n+l, avec lequel la configuration électronique peut être "armée". Cependant, comme cela a été dit, le diagramme de Moeller le représente déjà graphiquement; afin qu'il suffit de suivre leurs colonnes et de dessiner des diagonales étape par étape.

Gardez à l'esprit que chaque type d'orbital a une capacité différente pour héberger des électrons; De cette façon, nous avons:

S = 2 électrons

P = 6 électrons

D = 10 électrons

F = 14 électrons

Il s'arrête dans l'orbitale où le dernier électron a été occupé par z.

Comment démarrer la configuration électronique d'un atome? Pour ce faire, vous devez d'abord connaître votre numéro atomique Z, qui, par définition, car un atome neutre est égal au nombre d'électrons.

Ainsi, avec z, le nombre d'électrons est obtenu, et avec cela, ils commencent à dessiner des diagonales par le diagramme Moeller.

Pour une plus grande clarification, il y a une série d'exercices résolus.

Exercices résolus

Béryllium

En utilisant le tableau périodique, l'élément de béryllium est situé avec un z = 4; c'est-à-dire qu'il doit être déposé à ses quatre électrons dans les orbitales.

En commençant par la première flèche dans le diagramme Moeller, l'orbital 1S occupe deux électrons: 1²; suivi par orbital 2s, avec deux électrons supplémentaires pour ajouter 4 au total: 2s².

Par conséquent, la configuration électronique de la bière, exprimée en [be] est 1²2s². Notez que la somme des enquêtes est égale au nombre d'électrons totaux.

Correspondre

L'élément de phosphore a un z = 15, et par conséquent, il a 15 électrons au total, qui doivent occuper les orbitales. Pour avancer le chemin, commencez tout de suite avec la configuration 1s²2s², qui contient 4 électrons. 9 électrons supplémentaires seraient manquants.

Après l'orbitale 2S, la flèche suivante "entre" à travers l'orbitale 2p, tombant enfin dans l'orbital 3S. Comme Orbitals 2P peut occuper 6 électrons et les électrons 3S 2, vous avez: 1s²2s²2 P⁶3s².

3 électrons supplémentaires sont encore manquants, qui occupent l'orbitale 3p suivante selon le diagramme de Moeller: 1²2s²2 P⁶3s²3p³, Configuration électronique du phosphore [P].

Zirconio

L'élément de zirconium a un z = 40. Raccourcir la voie avec la configuration 1s²2s²2 P⁶3s²3p⁶, Avec 18 électrons (le noble argon gaz), 22 électrons supplémentaires seraient manquants.

Après l'orbital 3p, ce qui suit en remplissage selon le diagramme de Moeller est les 4S, 3D, 4P et 5S.

Les remplir complètement, c'est-à-dire 4S², 3D^dix, 4p⁶ et 5s², Un total de 20 électrons sont ajoutés. Les 2 électrons restants sont donc logés dans l'orbital suivant: le 4d. Ainsi, la configuration électronique du zirconium [zr], est: 1s²2s²2 P⁶3s²3p⁶4s²3D^dix4p⁶5s²4d².

Iridium

Ididio a un z = 77, il a donc 37 électrons supplémentaires par rapport au zirconium. À partir de [CD], c'est-à-dire 1²2s²2 P⁶3s²3p⁶4s²3D^dix4p⁶5s²4d^dix, Vous devez ajouter 29 électrons avec les orbitales suivantes du diagramme Moeller.

Dessin de nouvelles diagonales, les nouvelles orbitales sont: 5p, 6s, 4f et 5d. Remplir les trois premières orbitales que vous avez complètement: 5p⁶, 6s² et 4f¹⁴, Pour donner un total de 22 électrons.

De sorte que 7 électrons sont manquants, qui se trouvent dans l'orbital 5D: 1²2s²2 P⁶3s²3p⁶4s²3D^dix4p⁶5s²4d^dix5 P⁶6s²4F¹⁴5 D⁷.

La précédente est la configuration électronique de l'iridium, [Go]. Notez que les Orbitals 6s² et 5d⁷ Ils se démarquent en gras pour indiquer qu'ils correspondent correctement à la couche de valence de ce métal.

Exceptions au diagramme de Moeller et à la règle de Madelung

Il existe de nombreux éléments dans le tableau périodique qui n'obéissent pas à ce qui a été expliqué récemment. Ses configurations électroniques diffèrent expérimentalement de la prédite pour des raisons quantiques.

Entre los elementos que presentan estas discordancias están: cromo (Z=24), cobre (Z=29), plata (Z=47), rodio (Z=45), cerio (Z=58), niobio (Z=41) et beaucoup plus.

Les exceptions sont très fréquentes dans la garniture des orbitales D et F. Par exemple, Chromium devrait avoir une configuration 4S Valencia²3D⁴ Selon le diagramme de Moeller et la règle de Madelung, mais en réalité, c'est 4S¹3D⁵.

Aussi, et enfin, la configuration de Valencia de la Plata devrait être 5S²4d⁹; Mais c'est vraiment 5s¹4d^dix.

Les références

1. Misupercclase (s.F.) Quelle est la configuration électronique? Récupéré de Misuperccase.com
2. Diagramme Moeller. Récupéré de es.Wikipédia.org
3. Comment représenter les électrons dans un diagramme de niveau d'énergie. Les mannequins ont récupéré.com