Chemia/Zakaz Pauliego

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Zakaz Pauliego[edytuj]

W atomie nie mogą istnieć dwa elektrony mające takie same wartości wszystkich czterech liczb kwantowych.

Konfiguracja elektronowa jest to rozmieszczenie elektronów na powłokach i podpowłokach (czyli przyporządkowanie elektronom głównej i pobocznej liczby kwantowej).

Liczba powłok zgadza się z numerem okresu, a ilość elektronów walencyjnych zgadza się z grupą główną.


Przykłady: (podkreślone elektrony – to elektrony walencyjne)

  • 7N -> K2 L5
  • 7N -> 1s22s22p3
  • 17Cl -> K2 L8 M7
  • 17Cl -> 1s22s22p63s23p5 7 elektronów walencyjnych, 7 grupa główna

Podział układu okresowego na bloki energetyczne: UkładOkresowyPierwiastków.png


Hel znajduje się po prawej stronie, bo jest gazem i niemetalem. Powinien jednak znaleźć się po lewej stronie, gdyż należy do bloku s.


Przy opisywaniu elektronów należy pamiętać, że:

gdzie n to wartość głównej liczby kwantowej, a x to liczba całkowita dodatnia.

Przykłady:                                                                  (podkreślone elektrony, to elektrony walencyjne)

  • 56Ba: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2
  • 51Sb: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p3
  • 47Ag: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d9
  • 66Dy: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s25d14f9
  • 82Pb: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p2
  • 78Pt: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d8
  • 88Ra: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p27s2


Elektrony walencyjne to elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce, ale tylko dla grup głównych.

gdzie n to główna liczba kwantowa.

Oczywiście są wyjątki (patrz dalej).



Opis poziomów orbitalnych jest to rozmieszczenie elektronów na poziomach orbitalnych.

Np. 7N 1s22s22p3

   Arrow2.png   Arrow2.png   Arrow1.pngArrow1.pngArrow1.png	
      1s         2s                 2p
n 1 1 2 2 2 2 2
l 0 0 0 0 1 1 1
m 0 0 0 0 -1 0 1
ms ½ ½ ½ ½ ½


Reguły określające sposób rozmieszczenia elektronów na poziomach orbitalnych:

  • Zakaz Pauliego
  • Reguła Hunda: przy zapełnianiu poziomów orbitalnych podpowłok p, d, lub f istnieje dążność do zajmowania najpierw kolejnych poziomów orbitalnych przez pojedyncze elektrony o takiej samej orientacji spinu.


Przykłady:

  • Arrow2.pngArrow0.pngArrow0.png - źle
  • Arrow1.pngArrow reverse.pngArrow0.png - źle
  • Arrow1.pngArrow1.pngArrow0.png - dobrze
  • Arrow reverse.pngArrow reverse.pngArrow reverse.png - dobrze, choć nie stosuje się tego zapisu
  • Arrow1.pngArrow1.pngArrow1.png - dobrze
  • Arrow2.pngArrow1.pngArrow1.png - dobrze
  • Arrow2 reverse.pngArrow1.pngArrow1.png - źle
  • Arrow1.pngArrow0.pngArrow1.png - źle

Przy zapisywaniu konfiguracji elektronowej czasami podaje się symbol helowca mającego jak największą masę (ale mniejszą niż opisywany pierwiastek) oraz elektrony walencyjne.
Przykłady:

  • 56Ba [Xe] 6s2, zamiast napisać: 56Ba 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2
  • 51Sb [Kr] 5s24d105p3, zamiast napisać: 51Sb 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p3
  • 47Ag [Kr] 5s24d9, zamiast napisać: 47Ag 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d9
  • 78Pt [Xe] 6s25d8, zamiast napisać: 78Pt 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d8

Najważniejsze wyjątki:

  • 24Cr napisalibyśmy, że ma konfigurację elektronową:

24Cr 1s22s22p63s23p64s23d4, ale w rzeczywistości posiada konfigurację: 24Cr 1s22s22p63s23p64s13d5

  • 29Cu 1s22s22p63s23p64s23d9, ale w rzeczywistości posiada konfigurację:

29Cu 1s22s22p63s23p64s13d10


Dzieje się tak ponieważ konfiguracje: 4s13d5, 4s13d10 są bardzo trwałe i w atomach, które mają konfigurację 4s23d4 lub 4s23d9 jeden z elektronów na podpowłoce s „przechodzi” na podpowłokę d.

Zobacz też[edytuj]

Ćwiczenia[edytuj]