DIAGONALREGEL: VAD DET ÄR FÖR OCH EXEMPEL - KEMI

Den regel av diagonaler är en konstruktion princip som tillåter att beskriva den elektroniska konfigurationen för en atom eller jon, enligt den energin för varje orbital eller energinivå. I denna mening är den elektroniska distributionen av varje atom unik och ges av kvantantalet.

Dessa siffror definierar utrymmet där elektroner troligtvis befinner sig (kallas atomiska orbitaler) och beskriver dem också. Varje kvantantal är relaterat till en egenskap hos atomborrningar, som hjälper till att förstå egenskaperna hos atomsystemen genom att deras elektroner arrangeras i atomen och i deras energier.

På samma sätt bygger regeln om diagonaler (även känd som Madelungs regel) på andra principer som följer elektronernas natur för att korrekt beskriva deras beteende inom kemiska arter.

Vad är det för?

Denna procedur är baserad på Aufbau-principen, som säger att i processen för integrering av protonerna till kärnan (en efter en), när de kemiska elementen utgörs, läggs elektronerna också till de atomiska orbitalerna.

Detta betyder att när en atom eller jon befinner sig i sitt jordtillstånd, upptar elektroner de tillgängliga utrymmena för atombanorna enligt deras energinivå.

Genom att ockupera orbitalerna placeras elektronerna först i de nivåer som har lägre energi och är oupptagna, och sedan finns de i de med högsta energi.

Elektroniska konfigurationer av kemiska arter

På samma sätt används denna regel för att få en ganska exakt förståelse för de elektroniska konfigurationerna av elementära kemiska arter; det vill säga de kemiska elementen när de är i deras grundläggande tillstånd.

Så, genom att få en förståelse för de konfigurationer som elektroner finns i atomer, kan egenskaperna hos kemiska element förstås.

Att få denna kunskap är avgörande för att dessa egenskaper ska kunna dras av eller förutsägas. På liknande sätt hjälper den information som tillhandahålls med det här förfarandet att förklara varför den periodiska tabellen överensstämmer så bra med undersökningarna av elementen.

Vad är regeln för diagonaler?

Även om denna regel endast gäller atomer i deras marktillstånd fungerar den ganska bra för elementen i det periodiska systemet.

Pauli-uteslutningsprincipen följs, som säger att två elektroner som tillhör samma atom inte kan ha de fyra lika stora kvantumren. Dessa fyra kvantantal beskriver var och en av elektronerna som finns i atomen.

Således definierar det huvudsakliga kvantumret (n) energinivån (eller skalet) i vilken den studerade elektronen är belägen och det azimutala kvanttalet (ℓ) är relaterat till vinkelmomentet och specificerar formen på kretsloppet.

Likaledes, den magnetiska kvantnummer (m _ℓ ) uttrycker orientering som denna kretsande har i rymden och spinnkvantnummer (m _s ) beskriver rotationsriktning, att elektron presents runt sin egen axel.

Dessutom uttrycker Hunds regel att den elektronkonfiguration som uppvisar störst stabilitet i ett underplan anses vara den som har fler snurr i parallella positioner.

Genom att följa dessa principer fastställdes att distributionen av elektroner överensstämmer med diagrammet som visas nedan:

I denna bild motsvarar värdena på n, 2, 3, 4 … beroende på energinivån; och värdena för ℓ representeras av 0, 1, 2, 3 …, vilka är ekvivalenta med, p, d respektive f. Så tillståndet för elektronerna i orbitalerna beror på dessa kvantantal.

exempel

Med hänsyn till beskrivningen av den här proceduren ges några exempel på dess tillämpning nedan.

För det första, för att få den elektroniska distributionen av kalium (K), måste dess atomnummer vara känt, vilket är 19; det vill säga kaliumatomen har 19 protoner i sin kärna och 19 elektroner. Enligt diagrammet anges dess konfiguration som 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹ .

Konfigurationerna av polyelektroniska atomer (som har mer än en elektron i sin struktur) uttrycks också som konfigurationen av den ädla gasen före atomen plus de elektroner som följer den.

I fallet med kalium uttrycks det till exempel också som 4s ¹ , eftersom ädelgasen före kalium i det periodiska systemet är argon.

Ett annat exempel, men i detta fall är det en övergångsmetall, det är kvicksilver (Hg) som har 80 elektroner och 80 protoner i sin kärna (Z = 80). Enligt konstruktionssystemet är dess fullständiga elektroniska konfiguration:

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 .

Liksom med kalium kan konfigurationen av kvicksilver uttryckas som 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² , eftersom den ädla gasen som föregår den i det periodiska systemet är xenon.

undantag

Diagonalregeln är utformad för att endast tillämpas på atomer som är i ett grundläggande tillstånd och med en elektrisk laddning lika med noll; det är, det är mycket väl kopplat till elementen i det periodiska systemet.

Det finns dock några undantag för vilka det finns viktiga avvikelser mellan den antagna elektroniska distributionen och de experimentella resultaten.

Denna regel är baserad på fördelningen av elektronerna när de är belägna i undernivåerna som följer n + ℓ-regeln, vilket innebär att orbitalerna som har en liten storlek på n + ℓ är fyllda före de som visar en större storlek på denna parameter.

Som undantag presenteras elementen palladium, krom och koppar, av vilka elektroniska konfigurationer förutsägs som inte överensstämmer med vad som observeras.

Enligt denna regel måste palladium ha en elektronisk fördelning lika med 5s ² 4d ⁸ , men experimenten gav en lika till 4d ¹⁰ , vilket tyder på att den mest stabila konfigurationen av denna atom inträffar när 4d skalet är full; det vill säga den har en lägre energi i detta fall.

På liknande sätt bör kromatomen ha följande elektronisk distribution: 4s ² 3d ⁴ . Emellertid erhölls experimentellt att denna atom erhåller konfigurationen 4s ¹ 3d ⁵ , vilket antyder att tillståndet av lägre energi (mer stabilt) inträffar när båda underlagen delvis är fyllda.

referenser

Wikipedia. (Sf). Aufbau-principen. Återställs från en.wikipedia.org
Chang, R. (2007). Kemi, nionde upplagan. Mexiko: McGraw-Hill.
ThoughtCo. (Sf). Madelungs regeldefinition. Hämtad från thoughtco.com
LibreTexts. (Sf). Aufbau princip. Återställs från chem.libretexts.org
Reger, DL, Goode, SR och Ball, DW (2009). Kemi: Principer och praktik. Erhålls från books.google.co.ve

DIAGONALREGEL: VAD DET ÄR FÖR OCH EXEMPEL - KEMI - 2026