¿Cómo se determina la configuración electrónica del estado fundamental de Br?


Mejor respuesta

La configuración electrónica del estado fundamental de cualquier átomo se determina colocando primero los electrones en los orbitales de menor energía , llenándolos antes de pasar al orbital con la siguiente energía superior. Para orbitales con la misma energía, los electrones se colocan de acuerdo con la regla de Hund, que es que los electrones en orbitales con la misma energía prefieren estar en orbitales individuales en lugar de estar emparejados. Los orbitales atómicos en orden de menor energía a mayor energía son 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p, etc. Hay un patrón en esto, que se refleja en la organización de la tabla periódica, así que en lugar de memorizar los detalles de los orbitales, puedo recordar que los orbitales determinan el patrón de la tabla periódica y luego ser capaz de leer los orbitales mirando una tabla periódica de los elementos. En la tabla periódica, las filas representan capas de electrones, como las capas de una cebolla. Las columnas representan los orbitales y, a medida que lee de izquierda a derecha en la tabla periódica, «está llenando los orbitales de cada capa en el orden correcto, de menor a mayor energía». Las dos primeras columnas de la tabla (los elementos alcalinotérreos) representan los orbitales s. (Para los propósitos de esta discusión, puede considerar que el helio se mueve a la posición justo encima del berilio). Los orbitales s son esféricamente simétricos, y solo hay uno por capa, pero cada orbital puede contener dos electrones, uno de giro hacia arriba. y un giro hacia abajo (generalmente representado por una flecha hacia arriba y una flecha hacia abajo). Las seis columnas de la derecha representan orbitales p. Hay tres orbitales p con la misma energía, los orbitales px, py y pz que se alinean con los orbitales tridimensionales coordinar los ejes x, y, y z. Así es como puedes recordar que hay tres orbitales p por capa. Los orbitales d son más complicados, pero hay 5 orbitales para un total de 10 electrones. Puedes buscar diagramas y nombres de los orbitales de 5 d. Los orbitales f son 7 en número (en cada capa desde la cuarta en adelante) y contienen un total de 14 electrones. Esto explica por qué el área central de la tabla periódica tiene 10 columnas. Los elementos en esa área de la tabla periódica son los elementos de transición. La t de la tabla periódica representa los orbitales f que generalmente se muestran separados del cuerpo principal de la tabla, pero eso es solo una conveniencia. Idealmente, se insertaría arriba de la misma manera que los elementos de transición. Las filas inferiores son los elementos de tierras raras o lantánidos, y la fila inferior son los actínidos. Pero volviendo a la pregunta original: el bromo está en la sección orbital p de la tabla periódica en la penúltima columna, y es un halógeno como el cloro y el yodo. También está en la primera fila que tiene un elemento de transición sección en él. Entonces, leer la tabla periódica desde el principio hasta la posición de Bromo en la tabla le da la configuración electrónica. Comience con el orbital 1s con dos electrones. Eso lo lleva más allá del hidrógeno y el helio (el helio generalmente se muestra en el extremo derecho, pero para el Para propósitos de esta discusión, sería mejor colocarlo justo encima del berilio con los otros orbitales). Continuando leyendo en orden, se pasa litio y berilio, por lo que son los 2. Hasta ahora tenemos 1s2 2s2, lo que significa dos electrones en cada uno de esos orbitales en cada una de las dos primeras capas de electrones. Continuando con el aluminio, comenzamos a llenar los orbitales p, cuando llegamos al neón, estamos en 1s2 2s2 2p6 (el primer orbital p está en la segunda capa de electrones, por lo que obtiene un 2). fila, tenemos dos más alcalinotérreos, que «s 3s 2. Tenemos otra fila de p» s de modo que «s 3p6. La siguiente fila nos da 4s 2 y la primera fila de elementos de transición. Estos están en realidad en la tercera capa de electrones, por lo que será 3d, no 4d, pero los orbitales p están en la capa más externa, por lo que son 4p. Nos estamos acercando al bromo, pero en lugar de los seis electrones como en Krypton, solo vamos a poner 5 allí ya que solo vamos a la penúltima columna, por lo que la configuración final es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Sin embargo, si desea un examen más detallado del problema, es posible que deseemos considerar con más detalle cómo esos últimos electrones están llenando la capa exterior. Usted sabe que los orbitales p son tres, por lo que el exterior El caparazón podría tener varias variaciones, dependiendo de cuál de los orbitales p esté lleno. Todos estos estados tienen la misma energía debido a la simetría involucrada, pero la geometría es diferente porque los orbitales p px py y pz se alinean con los diferentes ejes. La forma correcta de expresar el estado electrónico es una superposición cuántica de varios estados diferentes. En el bromo, la diferencia es cuál de los orbitales p tiene el electrón faltante y también si ese electrón final no apareado gira hacia arriba o hacia abajo. total de seis posibles groun Configuraciones d estados todos degenerados.Puede expresar el estado fundamental como una superposición de esos seis estados, lo que significa que es indeterminado en qué estado se encuentra «realmente» el átomo, pero tiene la misma probabilidad de ser observado en cada uno de esos seis estados.

Respuesta

Br configuración de electrones….

1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p6 3d10, 4s2 4p5…. o…. [Ar] 3d10, 4s2 4p5

Cuando se enumeran en orden de energía creciente, el subnivel de 4 viene después del 3d. Un error común es que el 3d es más alto en energía que el 4. Ese no es el caso de los elementos más allá del calcio (donde Z es mayor 20).

El diagrama proviene del artículo titulado «La historia completa de las configuraciones electrónicas de los elementos de transición» de WH Eugen Schwarz Journal of Chemical Education, Vol. 87 No. 4 de abril de 2010 http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq115/artigos/The\_full\_story\_of\_the\_electron\_configurations\_of\_the\_transition\_elements.pdf

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