화학에서, 원자의 전자 구성은 원자 또는 분자의 특정 궤도에서 전자의 배열이다. 전자 구성의 첫 번째 예는 Bohr의 원자 모델에서 제공되었습니다. 전자 구성은 원자의 다른 쉘과 서브 쉘에 다른 전자의 배치를 포함합니다. Niel Bohr는 전자 구성의 개념을 발견했지만 다른 과학자들의 다른 많은 원칙은 Pauli의 배제 원칙, Aufbau 원리 등과 같은 원자의 전자 구성을 결정하는 데 사용됩니다.
역사
- Plum Pudding Model이라고도 알려진 1904 년에 개발 된 Thomson의 원자 모델 - 원자는 양전하와 음전하가 포함 된 구라고 언급했습니다.
- 그런 다음 러더 포드의 모델이 왔는데,이 모델은 원자에 양전하가 중앙에 존재한다고 언급했다. 양전하 주변의 대부분의 공간은 비어 있고 전자는 원형 궤도에서 핵 주위로 움직입니다.
- 1913 년에 Bohr는 전자가 핵 주위에 고정 궤도에 존재한다고 말하는 그의 원자 모델을 제안했습니다.
- 그는 또한 쉘에서 수용 할 수있는 전자의 수를 공식 2N2에 의해 계산할 수 있으며, 여기서 n은 주요 양자 수입니다. 예를 들어, 첫 번째 쉘은 2 개의 전자를 수용 할 수있는 반면, 두 번째 쉘은 8 개의 전자를 수용 할 수 있습니다
- 원자의 양자 기계적 설명이 뒤따 랐으며 양자 수의 관점에서 전자 구성을 설명했습니다. 양자 번호 측면 에서이 설명은 원자의 전자 구성을 구성합니다
양자 번호
- 주요 양자 수 (N) - 주요 전자 쉘과 전자와 핵 사이의 거리를 결정합니다. N은 1 이후의 긍정적 인 정수 일 수 있습니다
- 방위각 양자 수 (L) - 방위각 양자 수는 궤도의 모양과 각도 분포를 특징으로합니다. L의 값은 각각 고유 한 모양을 갖는 S, P, D, F 서브 쉘을 지정합니다. L은‘0’에서‘N-1’ 입니다
- 자기 양자 수 (ML) - 서브 쉘 내에서 궤도의 수와 방향을 결정합니다. ML의 값은‘-l’에서‘+l’까지 다양합니다
- 전자 스핀 양자 수 (MS) - 네 번째 양자 수이며 전자는 화살표로 표시되는 스핀을 가지고 있다고 말합니다. 아래쪽 방향의 화살표는 -1/2이고 위쪽 방향의 화살표는 +1/2입니다. 다른 양자 수와 무관합니다. MS =+1/2 또는 -1/2
양자 수와 원자의 전자 구성
- 전자는 음전하를 가지고 있으며 원자의 핵 주위에 존재하는 궤도를 차지합니다
- N으로 표시된 주요 양자 수는 쉘에 수용된 최대 전자 수를 결정합니다.
- 2N2 규칙은 궤도를 차지할 수있는 최대 전자 수를 결정하는 데 사용됩니다
- k 쉘은 최대 2 개의 전자를 가질 수 있고, l 쉘 최대 8 개의 전자, m 쉘, 최대 18 개의 전자, n 쉘 최대 32 개의 전자
- L로 표시된 방위각 양자 수는 전자의 서브 쉘을 결정합니다
- 전자는 4 개의 다른 궤도를 차지할 수있다 :s 궤도, p 궤도, d 궤도 및 궤도. 모든 궤도는 원자에서 다른 모양과 방향을 갖습니다
원자의 전자 구성에 사용 된 원리
원자의 전자 구성을 결정하는 데 다른 원리가 사용됩니다.
- Pauli의 배제 원칙은 궤도의 2 개의 전자가 동일한 4 개의 양자 수를 가질 수 없다고 명시하고 있습니다. 다시 말해, 궤도의 2 개의 전자는 반대쪽 스핀을 가질 것입니다
- Hund의 규칙은 서브 쉘의 모든 궤도가 먼저 전자에 의해 단독으로 점유 된 다음 전체 구성을 달성하기 위해 이중으로 점유된다고 말합니다.
- aufbau의 원칙은 전자가 먼저 낮은 에너지 수준을 채우고 에너지 수준이 높아짐에 따라
| 주요 양자 수 (n) | 쉘 | 서브 쉘 수 | 방위각 양자 수 (L) | 전자 구성 | 전자 수 |
| 1 | k | 1 | 0 | 1s | 2 |
| 2 | l | 2 | 0,1 | 2s, 2p | 8 |
| 3 | m | 3 | 0,1,2 | 3s, 3p, 3d | 18 |
