أمثلة على الأقطار التي تخدمها ، ما الذي يتكون منها ، أمثلة

ال حكم قطري هو مبدأ البناء الذي يسمح لوصف التكوين الإلكتروني للذرة أو أيون ، وفقا لطاقة كل مستوى مداري أو الطاقة. بهذا المعنى ، يكون التوزيع الإلكتروني لكل ذرة فريدًا ويعطى بالأرقام الكمية.

تحدد هذه الأرقام المساحة التي من المرجح أن توجد فيها الإلكترونات (تسمى المدارات الذرية) وتصفها بالإضافة إلى ذلك. يرتبط كل رقم كمي بخاصية المدارات الذرية ، مما يساعد على فهم خصائص الأنظمة الذرية عن طريق ترتيب إلكتروناتها داخل الذرة وفي طاقاتها.

بنفس الطريقة ، تستند القاعدة القطرية (المعروفة أيضًا باسم قاعدة مادلونج) إلى مبادئ أخرى تطيع طبيعة الإلكترونات ، من أجل وصف سلوك هذه العناصر داخل الأنواع الكيميائية بشكل صحيح.

مؤشر

• 1 ما هو استخدامها ل؟?
  • 1.1 التكوينات الإلكترونية للأنواع الكيميائية
• 2 ماذا تتكون؟?
• 3 أمثلة
• 4 استثناءات
• 5 المراجع

ما هذا؟?

يعتمد هذا الإجراء على مبدأ Aufbau ، الذي ينص على أنه في عملية دمج البروتونات في النواة (واحدة تلو الأخرى) ، عندما يتم تكوين العناصر الكيميائية ، تتم إضافة الإلكترونات بالتساوي إلى المدارات الذرية.

وهذا يعني أنه عندما تكون الذرة أو أيون في حالتها الأرضية ، تشغل الإلكترونات المساحات المتاحة للمدارات الذرية وفقًا لمستوى الطاقة لديها.

عند احتلال المدارات ، يتم وضع الإلكترونات أولاً في المستويات ذات الطاقة الأقل وغير المشغولة ، بحيث يتم وضعها بعد ذلك في الطاقة الأعلى.

التكوينات الإلكترونية للأنواع الكيميائية

بنفس الطريقة ، تُستخدم هذه القاعدة للحصول على فهم دقيق إلى حد ما للتكوينات الإلكترونية للأنواع الكيميائية الأولية ؛ وهذا هو ، العناصر الكيميائية عندما تكون في حالتها الأساسية.

لذلك ، من خلال فهم تكوينات الإلكترونات الموجودة داخل الذرات ، يمكن للمرء أن يفهم خصائص العناصر الكيميائية.

الحصول على هذه المعرفة أمر أساسي لاستنتاج أو التنبؤ بالممتلكات المذكورة. وبالمثل ، تساعد المعلومات التي يوفرها هذا الإجراء في توضيح سبب توافق الجدول الدوري تمامًا مع تحقيقات العناصر.

ماذا تتكون؟?

على الرغم من أن هذه القاعدة تنطبق فقط على الذرات الموجودة في حالتها الأساسية ، إلا أنها تعمل جيدًا لعناصر الجدول الدوري.

يتم الالتزام بمبدأ الاستبعاد من Pauli ، والذي ينص على أن إلكترونين ينتميان إلى نفس الذرة غير قادرين على امتلاك الأرقام الكمية الأربعة المتساوية. هذه الأرقام الكمومية الأربعة تصف كل من الإلكترونات الموجودة في الذرة.

وبالتالي ، فإن العدد الكمي الرئيسي (n) يحدد مستوى الطاقة (أو الطبقة) التي يوجد بها الإلكترون الذي تمت دراسته ويتصل رقم الكم السمتي (ℓ) بالزخم الزاوي ويفصل شكل المداري.

وبالمثل ، فإن عدد الكم المغناطيسي (م_ℓ) يعبر عن اتجاه ذلك المداري في الفضاء والعدد الكمي للدوران (م_الصورة) يصف اتجاه دوران الإلكترون حول محورها.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن قاعدة Hund تعرب عن أن التكوين الإلكتروني الذي يُظهر ثباتًا أكبر في المستوى الفرعي يعتبر أكثر تدورًا في المواضع المتوازية.

من خلال الالتزام بهذه المبادئ ، تقرر أن توزيع الإلكترونات يتوافق مع المخطط الموضح أدناه:

في هذه الصورة ، تتوافق قيم n مع 1 ، 2 ، 3 ، 4 ... ، وفقًا لمستوى الطاقة ؛ وتمثل قيم by 0 ، 1 ، 2 ، 3 ... ، أي ما يعادل s ، p ، d و f ، على التوالي. لذلك ، فإن حالة الإلكترونات في المدارات تعتمد على هذه الأرقام الكمومية.

أمثلة

مع الأخذ في الاعتبار وصف هذا الإجراء ، يتم إعطاء بعض الأمثلة أدناه لتطبيقه.

في المقام الأول ، للحصول على التوزيع الإلكتروني للبوتاسيوم (K) يجب على المرء أن يعرف عدده الذري وهو 19 ؛ أي أن ذرة البوتاسيوم تحتوي على 19 بروتون في نواتها و 19 إلكترون. وفقًا للمخطط ، يتم إعطاء التكوين الخاص به كـ 1 ثانية²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹.

يتم التعبير عن تكوينات الذرات الإلكترونية المتعددة (التي تحتوي على أكثر من إلكترون في بنيتها) كتكوين للغاز النبيل قبل الذرة بالإضافة إلى الإلكترونات التي تليها.

على سبيل المثال ، في حالة البوتاسيوم يتم التعبير عنها أيضًا كـ [Ar] 4s¹, لأن الغاز النبيل السابق للبوتاسيوم في الجدول الدوري هو الأرجون.

مثال آخر ، ولكن في هذه الحالة هو معدن انتقالي ، هو الزئبق (Hg) الذي يحتوي على 80 إلكترونًا و 80 بروتون في نواة (Z = 80). وفقًا لمخطط البناء ، فإن التكوين الإلكتروني الكامل هو:

1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S²3D¹⁰4P⁶5S²4D¹⁰5P⁶6S²4F¹⁴5D¹⁰.

كما هو الحال مع البوتاسيوم ، يمكن التعبير عن تكوين الزئبق كـ [Xe] 4f¹⁴5D¹⁰6S², لأن الغاز النبيل الذي يسبقه في الجدول الدوري هو زينون.

استثناءات

تم تصميم قاعدة الأقطار ليتم تطبيقها فقط على الذرات الموجودة في حالة أساسية وذات شحنة كهربائية تساوي الصفر ؛ أي أنه يناسب جيدًا عناصر الجدول الدوري.

ومع ذلك ، هناك بعض الاستثناءات التي توجد بها انحرافات مهمة بين التوزيع الإلكتروني المفترض والنتائج التجريبية..

تستند هذه القاعدة إلى توزيع الإلكترونات الموجودة في المستويات الفرعية المطابقة للقاعدة n + ℓ ، مما يعني أن المدارات التي لها حجم صغير + n تمتلئ قبل تلك التي تظهر مقدارًا أكبر من هذه المعلمة.

كاستثناءات ، يتم تقديم عناصر البلاديوم والكروم والنحاس ، والتي من المتوقع أن تكون التكوينات الإلكترونية لا تتفق مع الملاحظ.

وفقًا لهذه القاعدة ، يجب أن يكون للبلاديوم توزيع إلكتروني يساوي [Kr] 5s²4D⁸, لكن التجارب أسفرت عن [Kr] 4d¹⁰, مما يشير إلى أن التكوين الأكثر ثباتًا لهذه الذرة يحدث عندما تكون الطبقة الفرعية 4d ممتلئة ؛ وهذا هو ، لديه طاقة أقل في هذه الحالة.

وبالمثل ، يجب أن يكون لذرة الكروم التوزيع الإلكتروني التالي: [Ar] 4s²3D⁴. ومع ذلك ، تجريبياً تم الحصول على أن هذه الذرة تحصل على التكوين [Ar] 4s¹3D⁵, مما يعني أن حالة الطاقة المنخفضة (أكثر استقرارًا) تحدث عندما يكون كلا الطبقات الفرعية ممتلئين جزئيًا.

مراجع

1. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). مبدأ Aufbau. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
2. تشانغ ، ر. (2007). الكيمياء ، الطبعة التاسعة. المكسيك: ماكجرو هيل.
3. ThoughtCo. (بدون تاريخ). مادلونج تعريف القاعدة. تم الاسترجاع من thinkco.com
4. LibreTexts. (بدون تاريخ). مبدأ Aufbau. تم الاسترجاع من chem.libretexts.org
5. Reger، D. L.، Goode، S. R. and Ball، D. W. (2009). الكيمياء: المبادئ والممارسة. تم الاسترجاع من books.google.co.ve