تكوين النواة الإلكترونية: البناء ، أمثلة - كيمياء - 2026

على التعاقد أو النواة الإلكترون التكوين غير واحد الذي الكم الترميزات لعدد الإلكترونات ومستويات ثانوية طاقتهم ويختصر من رموز الغازات النبيلة بين قوسين. إنها مفيدة جدًا عند كتابة التكوينات الإلكترونية لعنصر معين ، لأنها بسيطة وسريعة.

تشير كلمة "نواة" عادة إلى الأصداف الإلكترونية الداخلية للذرة ؛ أي تلك التي لا تكون فيها إلكتروناتها متكافئة وبالتالي لا تشارك في الرابطة الكيميائية ، على الرغم من أنها تحدد خصائص العنصر. من الناحية المجازية ، ستكون النواة هي الجزء الداخلي من البصل ، وتتكون طبقاتها من سلسلة من المدارات المتزايدة في الطاقة.

التكوينات الإلكترونية مختصرة برموز الغازات النبيلة. المصدر: غابرييل بوليفار.

توضح الصورة أعلاه الرموز الكيميائية لأربعة من الغازات النبيلة بين قوسين وبألوان مختلفة: (أخضر) ، (أحمر) ، (بنفسجي) و (أزرق).

يحتوي كل إطار من الإطارات المنقطة على مربعات تمثل المدارات. كلما كبرت ، زاد عدد الإلكترونات التي تحتويها ؛ وهذا بدوره يعني أنه يمكن تبسيط التكوينات الإلكترونية لمزيد من العناصر باستخدام هذه الرموز. هذا يوفر الوقت والطاقة في كتابة جميع الرموز.

بناء النظام

قبل استخدام تكوينات الإلكترون kernel ، من المستحسن مراجعة الترتيب الصحيح لبناء أو كتابة مثل هذه التكوينات. يتم التحكم في هذا وفقًا لقاعدة الأقطار أو مخطط Moeller (يسمى في بعض الأجزاء طريقة المطر). بوجود هذا المخطط في متناول اليد ، تكون الرموز الكمومية كما يلي:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

تبدو هذه السلسلة من الرموز الكمومية شاقة ؛ وسيكون أكثر من ذلك إذا كان لا بد من كتابته في كل مرة يتم فيها تمثيل التكوين الإلكتروني لأي عنصر موجود في الفترة 5 وما بعدها. لاحظ أيضًا أن السلسلة خالية من الإلكترونات ؛ لا توجد أرقام في الزوايا اليمنى العليا (1s ² 2s ² 2p ⁶ …).

يجب أن نتذكر أن المدارات s يمكن أن "تأوي" إلكترونين (ns ²). المدارات p هي ثلاثة في المجموع (انظر إلى المربعات الثلاثة أعلاه) ، بحيث يمكنها استيعاب ستة إلكترونات (np ⁶). وأخيرًا ، المدارات d هي خمسة ، و f هي سبعة ، بإجمالي عشرة (nd ¹⁰) وأربعة عشر (nf ¹⁴) على التوالي.

اختصار التكوين الإلكتروني

بعد قولي هذا أعلاه ، نبدأ في ملء الصف السابق من الرموز الكمومية بالإلكترونات:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

كم عدد الإلكترونات الموجودة في الكل؟ 118. وإلى أي عنصر يتوافق هذا العدد الهائل من الإلكترونات في ذرته؟ إلى الغاز النبيل oganeson ، Og.

افترض أن هناك عنصرًا برقم كمي Z يساوي 119. بعد ذلك ، سيكون تكوين إلكترون التكافؤ الخاص به هو 8s ¹ ؛ ولكن ماذا سيكون تكوينها الإلكتروني الكامل؟

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶ 8s ¹

وماذا سيكون تكوين النواة الإلكترونية الخاص بك ، المضغوط؟ يكون:

8 ثانية ¹

لاحظ التبسيط الواضح أو الاختصار. في الرمز ، يتم حساب جميع الإلكترونات الـ 118 المكتوبة أعلاه ، لذلك يحتوي هذا العنصر غير المؤكد على 119 إلكترونًا ، منها واحد فقط له تكافؤ (سيكون موجودًا أسفل الفرانسيوم في الجدول الدوري).

أمثلة

جنرال لواء

افترض الآن أنك تريد عمل الاختصار بشكل تدريجي:

2S ² 2P ⁶ 3S ² 3P ⁶ 4S ² 3D ¹⁰ 4P ⁶ 5S ² 4D ¹⁰ 5P ⁶ 6S ² 4F ¹⁴ 5D ¹⁰ 6P ⁶ 7S ² 5F ¹⁴ 6D ¹⁰ 7P ⁶

لاحظ أنه تم استبدال 1s ² بـ. الغاز النبيل التالي هو النيون ، الذي يحتوي على 10 إلكترونات. مع العلم بهذا ، يستمر الاختصار:

3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

ثم يتبع الأرجون ، مع 18 إلكترونًا:

4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

نظرًا لأن الغاز النبيل التالي هو الكريبتون ، فإن الاختصار يتقدم بـ 36 إلكترونًا آخر:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

يحتوي Xenon على 54 إلكترونًا ، وبالتالي ننقل الاختصار إلى مدار 5p:

6 s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6p ⁶ 7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

الآن ستلاحظ أن تكوين الإلكترون يتم اختصاره دائمًا إلى المدار np ؛ وهذا يعني أن هذه المدارات مليئة بالإلكترونات للغازات النبيلة. وأخيرًا ، يتبع الرادون ، مع 86 إلكترونًا ، لذلك نختصر إلى المدار 6p:

7s ² 5f ¹⁴ 6d ¹⁰ 7p ⁶

الأكسجين

يحتوي الأكسجين على ثمانية إلكترونات ، التكوين الإلكتروني الكامل لها هو:

1s ² 2s ² 2p ⁴

الاختصار الوحيد الذي يمكننا استخدامه هو 1s ². وبالتالي ، يصبح تكوين النواة الإلكترونية الخاص بك:

2s ² 2p ⁴

البوتاسيوم

يحتوي البوتاسيوم على تسعة عشر إلكترونًا ، وتكوينه الإلكتروني الكامل هو:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹

لاحظ أنه يمكننا استخدام الرمز لاختصار هذا التكوين ؛ وكذلك و. هذا الأخير هو المستخدم لأن الأرجون هو الغاز النبيل الأقرب للبوتاسيوم. لذلك يبدو تكوين إلكترونيات kernel كما يلي:

4s ¹

هندي

يحتوي الإنديوم على تسعة وأربعين إلكترونًا ، ويكون تكوينه الإلكتروني الكامل:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

نظرًا لأن الكريبتون هو أقرب غاز نبيل يسبق الإنديوم ، يتم استخدام الرمز للاختصار ، ولدينا تكوين النواة الإلكترونية الخاص به:

5s ² 4d ¹⁰ 5p ¹

على الرغم من أن المدارات 4d لا تنتمي رسميًا إلى نواة الإنديوم ، إلا أن إلكتروناتها ليست متورطة (على الأقل في ظل الظروف العادية) في روابطها المعدنية ، بل تلك الموجودة في مداري 5s و 5 p.

التنغستن

يحتوي التنجستن (أو ولفرام) على 74 إلكترونًا وتكوينه الإلكتروني الكامل هو:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

مرة أخرى ، نبحث عن أقرب غاز نبيل يسبقه. في حالتك ، يتوافق مع الزينون ، الذي يحتوي على مدارات 5p كاملة. لذلك استبدلنا سلسلة الرموز الكمومية بالرمز ، وسنحصل أخيرًا على تكوين نواة الإلكترون:

6 s ² 4f ¹⁴ 5d ⁴

المراجع

1. رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. (طبعة رابعة). ماك جراو هيل.
2. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
3. بات ثاير. (2016). مخططات تكوين الإلكترون. تم الاسترجاع من: chemistryapp.org
4. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (05 ديسمبر 2018). تعريف الغازات النبيلة الأساسية. تعافى من: thinkco.com/
5. ويكيبيديا. (2019). التكوين الإلكترونية. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org