전자 구성 작성 방법

개념

이 튜토리얼에서는 전자 구성 를 찾고 작성하는 방법을 배웁니다. 주기율표를 사용하여 다양한 요소에 대한 궤도 다이어그램. Aufbau의 원칙, 헌드의 규칙 및 Pauli 배제 원칙을 배웁니다. 이 튜토리얼을 즐기면 아래 링크 된 다른 튜토리얼을 확인하십시오!

전자 구성

전자 구성은 전자가 분자 또는 원자의 위치에 대한 설명입니다. 전자는 특징적인 수준의 에너지를 가진 궤도를 차지합니다. 더 많은 전자가있는 시스템은 더 많은 양의 에너지 수준을 차지할 것이므로 더 높은 에너지 수준을 활용할 것입니다. 전자 구성은 표준 서면 표기법 또는 궤도 다이어그램을 사용하여 표시됩니다.

전자 구성 작성

전자 구성에는 전자가 차지하는 원칙 에너지 레벨과 소수를 알려주는 표준 표기법이 있습니다. 다음은 헬륨의 전자 구성입니다.

1S

첫 번째 정수 인 1은 원칙 에너지 레벨 를 제공합니다. , 문자 S는 orbital (sublevel)의 유형을 나타냅니다. , 그리고 SuperScript 2는 우리에게 전자 점유 를 제공합니다. . 이 경우, 원리 에너지 수준을 가진 S 궤도에는 2 개의 전자가 있습니다.

더 많은 전자가있는 시스템은 더 많은 양의 에너지 수준을 차지합니다. 리튬의 전자 구성은 다음과 같습니다.

1S 2S

3 개의 전자를 함유하는 리튬은 제 1 에너지 수준에서 S 궤도를 차지하는 2 개의 전자와 2 개의 에너지 수준에서 S 궤도를 차지하는 전자 1 개를 가지고 있습니다.

주기율표는 이러한 구성을 작성하는 데 유용한 도구입니다. 원칙 에너지 레벨은 주기율표의주기에 해당하는 정수 (1, 2, 3,… 7)로 표시됩니다. 각 연속 정수는 일반적으로 마지막보다 높은 에너지 수준을 나타냅니다. SUBLEVELS는 문자 S, P, D 및 f로 표시됩니다. 주기성 테이블의 그룹 또는 블록은 동일한 Sublevel을 공유하며 다음 다이어그램에서 볼 수 있듯이 나뉩니다.

전자 구성 작성 - 예

원소의 전자 구성을 찾으려면 수소에서 시작하여 대상 요소에 도달 할 때까지 각 기간 동안 추적하십시오. 앞의 각 요소에서 에너지 수준에주의를 기울이고 차단하는 블록. 아래 섹션에서 연습 해 봅시다.

리튬

다시 한 번 우리는 리튬의 예를 사용합니다. 우리는 수소 (1s)에주의를 기울이고, 헬륨 (1s)으로 이동 한 다음 리튬 (2s)으로 이동합니다. 따라서 리튬의 전자 구성은 1s 2s 입니다 .

참고 :리튬 전자 구성의 전반부는 수소와 헬륨 사이에서 에너지 수준과 궤도가 변하지 않기 때문에 "1S"만이 아니라 "1"만 사용하여 작성됩니다. 전자 점유율 만 변경되며, 슈퍼 스크립트를 1에서 2로 변경하여 나타냅니다.

탄소

리튬의 예와 같이 수소에서 시작하는 주기율표를 따르십시오. 탄소는 두 번째 기간과 P- 블록에 위치하므로 에너지 전자가 2p 궤도를 차지할 것입니다. 전자 쉘 구성은 1S2S2P입니다. 우리는 또한 탄소가주기적인 테이블에서 6 번이므로 6 개의 전자를 가지고 있음을 알면서이 답을 재확인 할 수 있습니다. 탄소 구성을 위해 각 궤도에서 전자를 계산하면 2+2+2 =6!

가됩니다.

인

이제 주기율표에서 인을 찾아 봅시다. 세 번째 기간과 P- 블록 내에 있습니다. 또한 15 개의 전자가 있습니다. 인에 대한 전자 쉘 구성은 1S2S2P3S3p.

입니다

작성 전자 구성 - 속기 방법

원하는 경우 모든 단일 서브 쉘을 작성할 수 있지만 시간을 절약하는 것은 전자 구성의 속기 방법을 아는 것이 좋습니다. 속기 방법은 그룹 18 요소 인 고귀한 가스를 북마크로 사용합니다.

브롬

브롬은 p- 블록의 4 기에 위치하고 있습니다. 전자 구성의 경우 초점을 맞추고있는 요소에 도달 할 때까지 기간을 왼쪽으로 오른쪽으로 그리고 내려갑니다. 브롬을 위해 통과 된 마지막 고귀한 가스는 아르곤 (AR)이었다. 짧은 방법을 사용하여 Argon을 이와 같은 괄호 안에 배치 한 다음 Argon 이후 전자 구성을 계속합니다. [AR] 4S3D4P.

염소

염소는 p- 블록의 3 기간에 위치합니다. 염소를 위해 통과 된 마지막 고귀한 가스는 네온 (NE)이었습니다. 짧은 방법을 사용하여 네온을 괄호에 넣은 다음 전자 구성을 계속합니다. [ne] 3S2 3P5.

궤도 다이어그램이란 무엇입니까?

전자 구성을 나타내는 또 다른 방법은 궤도 다이어그램을 통한 것입니다. 궤도 다이어그램에서, 궤도는 상자로 표현되고 전자는 화살표 (↑ 또는 ↓)로 표시되며, 2 개의 전자는 각 궤도/상자를 차지합니다. 궤도는 원칙 에너지 수준과 Sublevels (1s, 2p 등)에 따라 표시됩니다. 1s 궤도에 2 개의 전자가있는 헬륨은 다음과 같은 궤도 다이어그램을 가지고 있습니다.

궤도 다이어그램을 성공적으로 그리려면 이러한 궤도가 어떻게 채워지는지 지시하는 몇 가지 원칙을 알고 있어야합니다.

Aufbau 's Principle

Aufbau는 "건물 업"의 독일어 이므로이 규칙은 에너지 상태에 따라 궤도가 어떻게 채워 지는지를 나타냅니다. 원리는 하부 에너지 전자 궤도가 고 에너지 궤도 전에 충전 될 것이라고 명시하고 있습니다. 따라서 1s 궤도는 2s 궤도 전에 채워지고 2s 궤도는 2p 궤도 전에 채워집니다. 그러나 4S 쉘은 3D 쉘보다 낮은 에너지이기 때문에 4S 쉘은 3D 쉘 앞에 채워집니다.

아래의 예에서, 구성 A는 완전히 점유 된 1S 궤도를 보여주고, 절반은 2s 궤도를 차지한다. 구성 B는 1 초 궤도를 차지하고 완전히 점유 된 2s 궤도를 보여줍니다. Aufbau의 원칙에 따라 리튬의 전자 구성이라고 생각하십니까?

1S 궤도는 2S 궤도보다 에너지가 낮기 때문에 1S 궤도를 먼저 채워야하며 남은 전자는 2S 궤도를 채우는 데 사용하여 구성을 사용하여 리튬에 대한 올바른 궤도 다이어그램을 만들어야합니다.

다음으로, 궤도가 같은 에너지 인 경우 어떻게 우리는 어떻게해야합니까?

헌드의 규칙

헌드의 규칙은 동일한 에너지의 궤도를 채워야하는 방법을 지시합니다. 두 개의 전자가 동일한 궤도를 차지하기 전에 이들 궤도 각각에 하나의 전자가 주어진다. 단일 전자는 또한 동일한 스핀을 가질 것입니다 (궤도 다이어그램에서 화살표 방향으로 표시)

올바른 구성에서 하나의 전자는 각 궤도를 채우고 각 전자는 동일한 스핀을 갖습니다. 첫 번째 부정확 한 구성은 궤도에 2 개의 전자를 추가하기 전에 모든 궤도가 반으로 채워진 것은 아닙니다. 그리고 두 번째 올바른 예에서, 모든 단일 전자가 동일한 스핀을 갖는 것은 아닙니다.

산소를 위해 3 개의 2p 궤도를 어떻게 차지해야합니까?

옵션 A는 두 개의 전자가 궤도를 점유하기 전에 모든 궤도가 단독으로 점유되었고 모든 단일 전자는 동일한 스핀을 갖기 때문에 올바른 구성입니다.

Pauli 배제 원칙

Pauli 배제 원리는 원자 또는 분자의 2 개의 전자가 동일한 4 개의 양자 수를 가질 수 없다고 명시하고 있습니다. 우리의 목적 상, 이것은 동일한 궤도를 차지하는 두 개의 전자가 같은 스핀을 가질 수 없음을 의미합니다. 하나는 스핀 업 (↑)이어야하며 하나는 스핀 다운 (↓)이어야합니다.

2 개의 전자를 함유 한 1s 궤도에 대한 올바른 궤도 다이어그램을 보여줍니다.