Beste antwoord
Neem een kijk naar het periodiek systeem. Het splitst zich op natuurlijke wijze op in 4 blokken. De meest linkse twee kolommen zijn gerelateerd aan de s-subshells, de meest rechtse zes kolommen hebben betrekking op de p-subshells en de tien kolommen die de kloof overbruggen hebben betrekking op de d-subshells. (Negeer gewoon de vierde, f-subshell-klomp onderaan!)
De n = 1-schaal heeft alleen een 1s-subshell, met ruimte voor twee elektronen, dus …
… Waterstof (H) en Helium (Hij) vullen het! (n = 1 schaal vol met 2n ^ 2 = 2 elektronen)
De n = 2 schaal heeft de 2s-subschaal (2 elektronen) en drie 2p subschalen (6 elektronen), dus …
… Lithium (Li) en Beryllium (Be) vullen de 2s …
… en dan Boron (B) tot Neon (Ne) vullen alle 2p subshells (dus de n = 2 shell is vol met 2n ^ 2 = 8) Dus Neon heeft configuratie 2, 8.
Met deze twee schelpen gevuld, moeten we beginnen op n = 3, die 3s (2 elektronen) heeft, drie 3p (6 elektronen ) en vijf 3d (10 elektronen), dus …
… Natrium (Na) en Magnesium (Mg) vullen de 3s en dan …
… Aluminium (Al) naar Argon (Ar ) vul de 3p-subshells (Argon de configuratie 2, 8, 8 geven) en dan …
… de simplistische benadering begint een beetje te ontsporen!
Je zou denken dat Kalium (K) zijn glanzende nieuwe elektron in de 3D-subschaal zou steken – maar het niet! Een elektron in de 4s-schaal bevindt zich eigenlijk op een lager energieniveau dan een in de 3d, dus dat is waar Kalium het zegt, en dan vult Calcium de 4s.
Met 4s vol, heeft de 3d-subschaal nu het laagste beschikbare energieniveau worden, dus Scandium (Sc) tot Zink (Zn) gebruiken daadwerkelijk it.
OK – we zijn weer op track 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d en 4s allemaal vol (zelfs als het in een vreemde volgorde gebeurde) en nu gaan we verder met Gallium (Ga ) naar Krypton (Kr) die de 4p-subshells vult. Tegen de tijd dat dat gedaan is, hebben we Krypton met 2, 8, 18, 8. (en de n = 3 schaal vol met 2n ^ 2 = 18)
Dan begint Rubidium op de 4d, rechts ? Mis! De 5s is eigenlijk een lagere energie dan de 4d, dus …
… Rubidium (Rb) en Strontium (Sr) gebruiken de 5s …
… gevolgd door Yttrium (Y) naar Cadmium ( Cd) het vullen van de 4d.
… en dan Indium (In) naar Xenon (Xe) met behulp van de 5p. Xenon heeft dus 2, 8, 18, 18, 8.
Onthoud dat dit niet-intuïtieve energiediagram …
… leidt ertoe dat het d-blok naar beneden valt en een punt lager verschijnt dan je zou verwachten in het periodiek systeem.
Antwoord
Ik denk dat ik begrijp wat je bedoelt, dus laat me eerst de vraag herschrijven. Je vraagt je af waarom de orbitalen met het eerste kwantumgetal van 3 slechts 8 elektronen hebben in het geval van calcium, terwijl er 18 zijn in strontium.
Het is vanwege de manier waarop orbitalen zich vullen: de volgorde van orbitalen opvullen is 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 2 3d ^ {10} … etc
Je kunt zien dat die ene orbitaal als eerste kwantumnummer 4 heeft begint te vullen voordat de orbitalen 3 klaar zijn, en legt uit waarom de derde orbitaal een bezetting heeft van 18 in strontium, terwijl het slechts 8 in calcium is.
Ik zou je ook moeten adviseren om een beetje over de nauwkeurigheid van het vocabulaire dat u in de scheikunde gebruikt.