МОЕЛЛЕРОВ ДИЈАГРАМ: ОД ЧЕГА СЕ САСТОЈЕ И РЕШЕНЕ ВЕЖБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Моеллер дијаграм или метод кише је графички и мнемониц метод науче Маделунг правило; то јест, како написати електронску конфигурацију елемента. Карактерише га цртање дијагонала кроз стубове орбитале и праћењем стрелице утврђује се одговарајући редослед истог за атом.

У неким деловима света Моеллеров дијаграм је познат и као метода кише. Кроз ово се дефинише наредба у попуњавању орбитала, која су такође дефинисана са три квантна броја н, л и мл.

Извор: Габриел Боливар

Једноставан Моеллеров дијаграм приказан је на горњој слици. Свакој колони одговарају различите орбитале: с, п, д и ф, с њиховим одговарајућим нивоима енергије. Прва стрелица означава да пуњење било ког атома мора почети са орбиталом 1с.

Према томе, следећа стрелица мора почети од орбите 2с, а затим од 2п преко орбите 3с. На тај начин, као да је киша, примећују се орбитале и број електрона у којима се налази (4 л +2).

Моеллеров дијаграм представља увод за оне који проучавају електронске конфигурације.

Шта је Моеллеров дијаграм?

Маделунг-ова владавина

Пошто се Моеллеров дијаграм састоји од графичког приказа Маделунг-ове владавине, неопходно је знати како ово последње функционише. Попуњавање орбитала мора да се придржава следећа два правила:

- Прво се испуњавају орбитале са најнижим вредностима н + л, где је н главни квантни број, а л је момент орбитала. На пример, 3д орбитала одговара н = 3 и л = 2, дакле, н + л = 3 + 2 = 5; у међувремену, 4с орбитала одговара н = 4 и л = 0, а н + л = 4 + 0 = 4. Из наведеног је утврђено да електрони прво испуњавају 4с орбиталу него 3д.

-Ако две орбитале имају исту вредност н + л, електрони ће прво заузети ону која има најнижу вредност н. На пример, 3д орбитала има вредност н + л = 5, као и орбитал 4п (4 + 1 = 5); али пошто 3д има најмању вредност н, прво ће се напунити него 4п.

Из два претходна запажања може се доћи до следећег редоследа попуњавања орбитала: 1с 2с 2п 3с 3п 4с 3д 4п.

Следећи исте кораке за различите вредности н + л за сваку орбиталу, добијају се електронске конфигурације других атома; а заузврат се Моеллеров дијаграм такође може графички одредити.

Кораци за следење

Маделунг-ово правило успоставља формулу н + л, помоћу које се електронска конфигурација може „наоружати“. Међутим, као што је наведено, Моеллеров дијаграм то већ графички представља; зато само пратите његове ступце и цртајте дијагонале корак по корак.

Како онда покренути електронску конфигурацију атома? Да бисте то учинили, прво морате знати њен атомски број З, који је по дефиницији за неутрални атом једнак броју електрона.

Тако са З добијамо број електрона и са тим у виду почињемо цртати дијагонале кроз Моеллеров дијаграм.

Орбитала може примити два електрона (примењујући формулу 4 л +2), п шест електрона, д тен и ф четрнаест. Зауставља се у орбитали где је био заузет последњи електрон који је дао З.

За додатно појашњење, у наставку је приказан низ решених вежби.

Решене вежбе

Берилијум

Помоћу периодичне табеле, елемент берилијум се налази са З = 4; то јест, његова четири електрона морају бити смештена у орбитале.

Полазећи од тада са првом стрелицом на Моеллеровом дијаграму, 1с орбитала заузима два електрона: 1с ² ; затим 2с орбитала, са два додатна електрона којима се додају укупно 4: 2с ² .

Стога је електронска конфигурација берилија, изражена као 1с ² 2с ² . Имајте на уму да је збир суперсцрипта једнак броју укупних електрона.

Утакмица

Елемент фосфор има З = 15 и зато има укупно 15 електрона који морају заузети орбитале. Да бисте кренули напред, крећете одједном са конфигурацијом 1с ² 2с ² , која садржи 4 електрона. Тада би недостајало још 9 електрона.

Након орбита 2с, наредна стрелица "улази" у орбитал 2п, коначно пристајући у орбитал 3с. Како 2п орбитале могу заузети 6 електрона, а 3с2 електрона, имамо: 1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² .

Још су нам недостајала 3 електрона који заузимају следећу 3п орбиталу по Моеллеровом дијаграму: 1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ³ , електронска конфигурација фосфора.

Цирконијум

Елемент цирконијум има З = 40. Скраћивање пута са конфигурацијом 1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶ , са 18 електрона (од аргона племенитог гаса), тада би недостајало још 22 електрона. Након 3п орбитале, следеће место које треба испунити према Моеллеровом дијаграму су орбитале 4с, 3д, 4п и 5с.

Испуњавајући их у потпуности, то јест 4с ² , 3д ¹⁰ , 4п ⁶ и 5с ² , додаје се укупно 20 електрона. Два преостала електрона су, дакле, смештена у следећу орбиталу: 4д. Дакле, електронска конфигурација цирконијума је: 1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶ 4с ² 3д ¹⁰ 4п ⁶ 5с ² 4д ² .

Иридиум

Иридијум има З = 77, па има 37 додатних електрона у поређењу са цирконијумом. Полазећи од, односно, 1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶ 4с ² 3д ¹⁰ 4п ⁶ 5с ² 4д ¹⁰ , морамо додати 29 електрона са следећим орбиталама Моеллерове шеме.

Цртајући нове дијагонале, нове орбитале су: 5п, 6с, 4ф и 5д. Испуњавајући прве три орбитале у потпуности имамо: 5п ⁶ , 6с ² и 4ф ¹⁴ , да бисмо добили укупно 22 електрона.

Тако недостаје 7 електрона који су у 5д орбитали: 1с ² 2с ² 2п ⁶ 3с ² 3п ⁶ 4с ² 3д ¹⁰ 4п ⁶ 5с ² 4д ¹⁰ 5п ⁶ 6с ² 4ф ¹⁴ 5д ⁷ .

Наведено је електронска конфигурација иридијума. Имајте на уму да су орбитале 6с ² и 5д ⁷ означене подебљаним знаком да одговарају правилно валентној љусци овог метала.

Изузеци Моеллеровог дијаграма и Маделунг-ова владавина

У периодичној табели постоји много елемената који не поштују оно што је управо објашњено. Њихове електронске конфигурације се експериментално разликују од оних предвиђених из квантних разлога.

Међу елементима који представљају ове разлике постоје: хром (З = 24), бакар (З = 29), сребро (З = 47), родијум (З = 45), церијум (З = 58), ниобијум (З = 41) и још много тога.

Изузеци су веома чести у попуњавању д и ф орбитала. На пример, хром би требало да има валентну конфигурацију 4с ² 3д ⁴ према Моеллеровом дијаграму и Маделунг-овом правилу, али у ствари је 4с ¹ 3д ⁵ .

Такође, на крају, валенциона конфигурација сребра треба да буде 5с ² 4д ⁹ ; али стварно је 5с ¹ 4д ¹⁰ .

Референце

1. Гавира Ј. Валлејо М. (6. августа 2013). Изузеци од владавине Маделунг-а и Моеллеровог дијаграма у електроничкој конфигурацији хемијских елемената. Опоравак од: трипленлаце.цом
2. Моја суперкласа. (сф) Шта је конфигурација електрона? Опоравак од: мисуперцласе.цом
3. Википедиа. (2018). Моеллеров дијаграм. Опоравак од: ес.википедиа.орг
4. Думмиес. (2018). Како представити електроне у дијаграму нивоа енергије. Опоравак од: думмиес.цом
5. Наве Р. (2016). Редослед попуњавања електронских држава. Опоравак од: хиперпхисицс.пхи-астр.гсу.еду