L'orbitale è la regione o l'area nello spazio intorno al nucleo atomico che ha la più alta probabilità di trovare elettroni. Nella disposizione del diagramma orbitale, un elettrone è rappresentato da una freccia rivolta verso l'alto che rappresenta l'elettrone con spin + ½, o rivolta verso il basso, che rappresenta un elettrone con spin -½. Per contrassegnare la distribuzione degli orbitali in atomi, queste frecce sono posizionate su una linea orizzontale, in un cerchio o generalmente in una scatola.
I diagrammi orbitali vengono utilizzati per facilitare la determinazione dei valori dei numeri quantici, vale a dire i numeri quantici magnetici e i numeri quantici di spin. Allora che dire del numero quantico principale e del numero quantico azimutale? Entrambi possono essere determinati facilmente, semplicemente osservando le loro configurazioni elettroniche.
Questo articolo discuterà i passaggi e le regole per preparare un diagramma orbitale.
Fasi di preparazione del diagramma orbitale
1. Annotare la configurazione elettronica secondo la regola di Aufbau.
La regola Aufbau sostiene che la carica degli elettroni in un orbitale inizia dal livello di energia più basso al livello di energia più alto. Gli orbitali s hanno i livelli di energia più bassi e sono più alti rispettivamente per gli orbitali p, de f. Il riempimento di elettroni negli orbitali può essere illustrato dal diagramma seguente.
Fonte immagine: mediabelajaronline.blogspot.com
Ogni subshell ha un numero massimo di elettroni, vale a dire:
- La sottoshell s contiene un massimo di 2 elettroni
- La subshell p contiene un massimo di 6 elettroni
- La subshell d contiene un massimo di 10 elettroni
- La subshell f contiene un massimo di 14 elettroni
Facendo riferimento all'immagine e alle informazioni sopra, possiamo scrivere la sequenza delle configurazioni di elettroni come segue:
1s 2 2s 2 2p6 6 3s 2 3p6 4s 2 3d10 4p6 5s2 4d 10 5p 6 6s2 4f 14 5d 10 …. eccetera.
2. L'orbitale sarà indicato da un quadrato. S = 1 orbitale quadrato, p = 3 orbitale quadrato, d = 5 orbitale quadrato ef = 7 orbitale quadrato.
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3. Riempi la casella orbitale con gli elettroni di proprietà di ciascuna subshell con una freccia su o giù. Una casella è riempita con un massimo di 2 elettroni. Gli orbitali aventi la stessa energia sono rappresentati da un gruppo di quadrati uno accanto all'altro. Nel frattempo, gli orbitali con diversi livelli di energia sono rappresentati da quadrati separati. Nel riempire gli orbitali degli elettroni, ci sono diverse regole che devono essere seguite, vale a dire:
Principio di proibizione di A. Pauli
Il principio del divieto di Pauli afferma che:
" Non esistono due elettroni in un atomo che possano avere gli stessi quattro numeri quantici. Gli stessi orbitali avranno gli stessi numeri quantici n, l e m. L'unica differenza è il numero (i) quantistico di spin. "
Ciò significa che ogni orbitale contiene un massimo di due elettroni in direzioni di spin opposte.
B. Regole di Hund
Un fisico tedesco, Friedrich Hund (1927) ha avanzato le regole per riempire gli elettroni negli orbitali, vale a dire:
"Orbitale con la stessa energia, ciascuno riempito prima da un elettrone nella stessa direzione (spin), poi l'elettrone entrerà negli orbitali nella direzione opposta (spin), o in altre parole, nella subshell che è diversa. lo stesso, ogni orbitale viene riempito con un elettrone nella stessa direzione della freccia, quindi gli elettroni rimanenti vengono riempiti come un elettrone partner nella direzione opposta della freccia ".
Per comprendere l'affermazione di cui sopra, consideriamo il seguente esempio di un diagramma elettronico:
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Se guardiamo il diagramma orbitale per l'elemento S nella configurazione 3p 4, i tre elettroni vengono posizionati prima con una freccia verso l'alto, quindi il restante 1 elettrone è rappresentato da una freccia verso il basso. Questo viene fatto seguendo le regole di Hund.
Questa è una spiegazione delle regole per creare diagrammi orbitali. Seguendo le regole di cui sopra, puoi facilmente scrivere diagrammi orbitali. Hai domande in merito? Scrivi la tua domanda nella colonna dei commenti. E non dimenticare di condividere questa conoscenza.
