Introduksjon Til Kjemi
Læringsmål
- Skille mellom elektronorbitaler I Bohr-modellen versus kvantemekaniske orbitaler
- bohr-modellen av atomet reflekterer ikke nøyaktig hvordan elektroner er romlig fordelt rundt kjernen, da de ikke sirkler kjernen som jorden går i bane rundt solen.elektron-orbitaler er resultatet av matematiske ligninger fra kvantemekanikk kjent som bølgefunksjoner og kan forutsi innenfor et visst nivå av sannsynlighet hvor et elektron kan være til enhver tid.
- antallet og typen orbitaler øker med økende atomnummer, fylle i ulike elektronskall.
- området der et elektron er mest sannsynlig å bli funnet kalles sin orbital.
Vilkår
- elektronskallde kollektive tilstandene til alle elektroner i et atom som har samme hovedkvantumnummer (visualisert som en bane hvor elektronene beveger seg).orbitalA spesifikasjon av energien og sannsynlighetstettheten til et elektron på et hvilket som helst punkt i et atom eller molekyl.Selv om Det er nyttig å forklare reaktiviteten og kjemisk binding av visse elementer, Reflekterer Bohr-modellen av atomet ikke nøyaktig hvordan elektroner er romlig fordelt rundt kjernen. De sirkler ikke kjernen som jorden går i bane rundt solen, men finnes heller i elektronorbitaler. Disse relativt komplekse formene skyldes at elektroner oppfører seg ikke bare som partikler, men også som bølger. Matematiske ligninger fra kvantemekanikk kjent som bølgefunksjoner kan forutsi innenfor et visst nivå av sannsynlighet hvor et elektron kan være til enhver tid. Området der et elektron er mest sannsynlig å bli funnet kalles dets orbital.
Første Elektronskall
den nærmeste orbitalen til kjernen, kalt 1s-orbitalet, kan holde opptil to elektroner. Denne orbitalen tilsvarer Det innerste elektronskallet Til Bohr-modellen av atomet. Det kalles 1s orbital fordi det er sfærisk rundt kjernen. 1s orbital er alltid fylt før noen annen orbital. Hydrogen har en elektron; derfor har den bare ett sted innenfor 1s orbital okkupert. Dette er betegnet som 1s1, hvor den superscripted 1 refererer til den ene elektronen i 1s-orbitalet. Helium har to elektroner; derfor kan det helt fylle 1s-orbitalet med sine to elektroner. Dette er betegnet som 1s2, og refererer til de to elektronene av helium i 1s-orbitalet. På det periodiske bordet er hydrogen og helium de eneste to elementene i første rad (periode); dette skyldes at de er de eneste elementene som bare har elektroner i sitt første skall, 1s-orbitalet.
Andre Elektronskall
det andre elektronskallet kan inneholde åtte elektroner. Dette skallet inneholder en annen sfærisk s orbital og tre «dumbbell» formet p orbitaler, som hver kan holde to elektroner . Etter at 1s-orbitalet er fylt, fylles det andre elektronskallet, først fyller sin 2s-orbital og deretter sine tre p-orbitaler. Når du fyller p orbitaler, tar hver en enkelt elektron; når hver p orbital har et elektron, kan et sekund tilsettes. Litium (Li) inneholder tre elektroner som opptar første og andre skall. To elektroner fyller 1s-orbitalet, og den tredje elektronen fyller deretter 2s-orbitalet. Elektronkonfigurasjonen er 1s22s1. Neon (Ne), derimot, har totalt ti elektroner: to er i sin innerste 1s orbitale, og åtte fyller sitt andre skall(to hver i 2s og tre p orbitaler). Dermed er det en inert gass og energisk stabil: det danner sjelden en kjemisk binding med andre atomer.
Diagram Av S-og p-orbitalenes subshells er formet som kuler. Både 1n-og 2n-hovedskallene har en s-orbital, men størrelsen på sfæren er større i 2n-orbitalet. Hver sfære er en enkelt orbital. p subshells består av tre dumbbell-formede orbitaler. Principal shell 2n har en p subshell, men shell 1 gjør det ikke. Tredje Elektronskall
Større elementer har flere orbitaler, som utgjør det tredje elektronskallet. Subshells d og f har mer komplekse former og inneholder henholdsvis fem og syv orbitaler. Principal shell 3n har s, p og d subshells og kan holde 18 elektroner. Principal shell 4n har s, p, d og f orbitaler og kan holde 32 elektroner. Flytter seg bort fra kjernen, øker antall elektroner og orbitaler som finnes i energinivåene. Fremgang fra ett atom til det neste i det periodiske bordet, kan elektronstrukturen utarbeides ved å montere en ekstra elektron inn i neste tilgjengelige orbital. Mens begrepene elektronskall og orbitaler er nært beslektet, orbitaler gi en mer nøyaktig avbildning av elektronkonfigurasjonen av et atom fordi orbital modellen angir de ulike former og spesielle orienteringer av alle de stedene som elektroner kan oppta.
Vis Kilder