Najlepsza odpowiedź
Konfiguracja elektronu w stanie podstawowym dla dowolnego atomu jest określana przez umieszczenie elektronów najpierw na orbitaliach o najniższej energii , wypełniając je przed przejściem na orbital kolejną wyższą energią. W przypadku orbitali o równej energii elektrony są rozmieszczane zgodnie z regułą Hunda, zgodnie z którą elektrony na orbitalach o tej samej energii wolą znajdować się na poszczególnych orbitaliach, a nie w parach. Orbitale atomowe w kolejności od najniższej do wyższej energii to 1 s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p itd. Jest w tym pewien wzorzec, który znajduje odzwierciedlenie w organizacji układu okresowego, więc zamiast zapamiętywać szczegóły orbitali, trzeba może po prostu pamiętać, że orbitale określają wzór układu okresowego, a następnie są w stanie odczytać orbitale, patrząc na układ okresowy pierwiastków. W układzie okresowym wiersze reprezentują powłoki elektronów, jak warstwy na cebuli. Kolumny reprezentują orbitale i czytając od lewej do prawej w układzie okresowym, „wypełniasz orbitale w każdej powłoce w odpowiedniej kolejności od najniższej energii do najwyższej. Pierwsze dwie kolumny w tabeli (pierwiastki ziem alkalicznych) reprezentują s orbitale. (Dla celów tej dyskusji można rozważyć przeniesienie helu do pozycji tuż nad berylem). Orbitale s są symetryczne sferycznie i jest tylko jeden na powłokę, ale każdy orbital może zawierać dwa elektrony, jeden spin w górę i jeden w dół (zwykle reprezentowany przez strzałkę w górę i strzałkę w dół). Sześć kolumn po prawej stronie reprezentuje orbitale p. Istnieją trzy orbitale p o tej samej energii, orbitale px, py i pz, które są wyrównane z trójwymiarowymi osie współrzędnych x, y i z. W ten sposób możesz zapamiętać, że na powłokę przypadają trzy orbitale p. Orbitale d są bardziej skomplikowane, ale jest ich 5 orbitali, co daje łącznie 10 elektronów. Możesz przeglądać wykresy i nazwy orbitale 5 d. Orbitale f mają liczbę 7 (w każdej powłoce od czwartej wzwyż) i zawierają łącznie 14 elektronów. To wyjaśnia, dlaczego środkowy obszar układu okresowego ma 10 kolumn. Elementy w tym obszarze układ okresowy to elementy przejściowe t układu okresowego reprezentuje orbitale f jest zwykle pokazane oddzielnie od głównej części tabeli, ale to tylko wygoda. Idealnie byłoby wstawić go powyżej w taki sam sposób jak elementy przejściowe. Dolne rzędy to pierwiastki ziem rzadkich lub lantanowce, a najniższy rząd to aktynowce. Ale wracając do pierwotnego pytania – brom znajduje się w p orbitalnej sekcji układu okresowego w przedostatniej kolumnie i jest „halogenem, takim jak chlor i jod”. Znajduje się również w pierwszym rzędzie, który zawiera pierwiastek przejściowy sekcja w nim. Tak więc czytanie układu okresowego od początku do pozycji Bromu w tabeli daje konfigurację elektronów. Zacznij od orbitalu 1s z dwoma elektronami. To prowadzi przez wodór i hel (hel jest zwykle pokazany po prawej stronie, ale dla dla celów tej dyskusji byłoby lepiej umieścić go tuż nad berylem z innymi orbitaliami s.) Czytając po kolei, przepuszczasz lit i beryl, tak więc jest to 2s. Jak dotąd mamy 1s2 2s2, co oznacza dwa elektrony w każdym z tych orbitali w każdej z pierwszych dwóch powłok elektronowych. Przechodząc do aluminium, zaczynamy wypełniać orbitale p, zanim dojdziemy do neonu, mamy „1s2 2s2 2p6 (pierwszy orbital p znajduje się w drugiej powłoce elektronowej, więc otrzymuje 2). Przechodząc przez następny wiersz, mamy jeszcze dwie ziemie alkaliczne, czyli „s 3s 2. Mamy kolejny rząd p” s, więc „s 3p6. Następny wiersz daje nam 4s 2 i pierwszy rząd elementów przejściowych. Są one w rzeczywistości w trzeciej powłoce elektronowej, więc będzie to 3d, a nie 4d, ale orbitale p są w najbardziej zewnętrznej powłoce, więc są one 4p. Zbliżamy się do bromu, ale zamiast wszystkich sześciu elektronów, jak w Kryptonie, wstawimy tam tylko 5, ponieważ przechodzimy tylko do przedostatniej kolumny, więc ostateczna konfiguracja to 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Jeśli jednak chcesz bardziej szczegółowo zbadać problem, możemy rozważyć bardziej szczegółowo, w jaki sposób te ostatnie elektrony wypełniają zewnętrzną powłokę. Wiesz, że orbitale p mają trzy liczby, więc zewnętrzne powłoka może mieć kilka odmian, w zależności od tego, który z orbitali p jest wypełniony. Wszystkie te stany mają taką samą energię ze względu na występującą symetrię, ale geometria jest inna, ponieważ orbitale p px py i pz są wyrównane do różnych osi. właściwym sposobem wyrażenia stanu elektronicznego jest superpozycja kwantowa kilku różnych stanów. W przypadku bromu różnica polega na tym, który z orbitali p ma brakujący elektron, a także to, czy ten ostateczny niesparowany elektron jest spinany w górę, czy w dół. łącznie sześć możliwych grup wszystkie konfiguracje stanu są zdegenerowane.Stan podstawowy można wyrazić jako superpozycję tych sześciu stanów, co oznacza, że „nie jest określone, w jakim stanie atom jest„ naprawdę ”, ale ma równe prawdopodobieństwo zaobserwowania w każdym z tych sześciu stanów.
Odpowiedź
Br elektronowa konfiguracja….
1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p6 3d10, 4s2 4p5…. lub…. [Ar] 3d10, 4s2 4p5
Gdy podano w kolejności rosnącej energii, podpoziom 4s występuje po 3d. Powszechnym błędem jest to, że energia 3d jest wyższa niż 4s. Nie dotyczy to pierwiastków poza wapniem (gdzie Z jest większe niż 20).
Diagram pochodzi z artykułu zatytułowanego „The Full Story of the Electron Configurations of the Transition Elements” autorstwa WH Eugen Schwarz Journal of Chemical Education, Vol. 87 nr 4 kwiecień 2010 http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq115/artigos/The\_full\_story\_of\_the\_electron\_configurations\_of\_the\_transition\_elements.pdf