Bästa svaret
Elektronkonfigurationen för marktillståndet för vilken atom som helst bestäms genom att placera elektronerna i de lägsta energiorbitalerna först , fylla dem innan du går till banan med nästa högre energi. För orbitaler med lika energi placeras elektroner enligt Hunds regel, vilket innebär att elektroner i orbitaler med samma energi föredrar att vara i enskilda orbitaler snarare än parade. Atomorbitalerna i ordning av lägsta energi till högre energi är 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p, etc. Det finns ett mönster för detta, vilket återspeglas i organisationen av det periodiska systemet, så snarare än att memorera detaljerna i orbitalerna, du kan bara komma ihåg att orbitalerna bestämmer mönstret för det periodiska systemet och sedan kan läsa av orbitalerna genom att titta på ett periodiskt system av elementen. I det periodiska systemet representerar rader elektronskal, som lager till en lök. Kolumner representerar orbitalerna och när du läser från vänster till höger i det periodiska systemet fyller du orbitaler i varje skal i rätt ordning från lägsta energi till högsta. De två första kolumnerna i tabellen (jordalkaliska element) representerar s orbitaler. (I denna diskussion kan du överväga att helium flyttas till positionen ovanför beryllium.) Orbitalerna är sfäriskt symmetriska och det finns bara en per skal, men varje omlopp kan innehålla två elektroner, en centrifugering uppåt och en centrifugering nedåt (vanligtvis representerad av en uppåtpil och en nedåtpil). De sex kolumnerna till höger representerar p-orbitaler. Det finns tre p-orbitaler med samma energi, px-, py- och pz-orbitalerna som ligger i linje med de tredimensionella koordinataxlarna x, y och z. Så här kan du komma ihåg att det är tre p-orbitaler per skal. D-orbitalerna är mer komplicerade, men det finns 5 orbitaler för totalt 10 elektroner. Du kan slå upp diagram och namn på 5-orbitalerna. F-orbitalerna är 7 i antal (i varje skal från det fjärde och uppåt) och innehåller totalt 14 elektroner. Detta förklarar varför det centrala området i det periodiska systemet har 10 kolumner. Elementen i det området av det periodiska systemet är övergångselementen t i det periodiska systemet representerar f-orbitalerna visas vanligtvis separat från huvudkroppen i tabellen, men det är bara en bekvämlighet. Helst skulle det sättas in på samma sätt som övergångselementen. De nedre raderna är sällsynta jordartsmetaller eller lantanider, och den allra nedre raden är aktiniderna. Men tillbaka till den ursprungliga frågan – brom finns i det orbitala avsnittet i det periodiska systemet i den näst sista kolumnen, och det är en halogen som klor och jod. Det är också i första raden som har ett övergångselement avsnitt i den. Så att läsa det periodiska systemet från början till Bromposition i tabellen ger dig elektronkonfigurationen. Börja med 1s-omloppet med två elektroner. Det tar dig förbi väte och helium (helium visas vanligtvis längst till höger, men för syftet med denna diskussion, skulle det vara bättre att placera den precis ovanför beryllium med de andra orbitalerna. Hittills har vi 1s2 2s2, vilket betyder två elektroner i var och en av dessa orbitaler i vart och ett av de två första elektronskalen. Fortsätter vi till aluminium börjar vi fylla p-orbitalerna, när vi kommer till neon är vi på 1s2 2s2 2p6 (den första p-banan är i det andra elektronskalet, så det blir ett 2). Går igenom nästa rad har vi ytterligare två alkaliska jordarter, det vill säga ”s 3s 2. Vi har en annan rad med p” s så att ”s 3p6. Nästa rad ger oss 4s 2 och den första raden av övergångselement. Dessa är faktiskt i det tredje elektronskalet så det kommer att bli 3d inte 4d, men p-orbitalerna är i det yttersta skalet så de är 4p. Vi närmar oss brom, men istället för alla sex elektroner som i Krypton, kommer vi bara att sätta 5 där eftersom vi bara går till den sista kolumnen, så den slutliga konfigurationen är 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5. Om du vill ha en mer detaljerad granskning av problemet kan vi dock överväga mer detaljerat hur de sista elektronerna fyller det yttre skalet. Du vet att p-orbitalerna är tre i antal, så de yttre skalet kan ha flera variationer, beroende på vilken av p-orbitalerna som är fyllda. Dessa tillstånd har alla samma energi på grund av den inblandade symmetrin, men geometrin är annorlunda eftersom p-orbitalerna px py och pz är i linje med de olika axlarna. Så rätt sätt att uttrycka det elektroniska tillståndet är en kvantöverlagring av flera olika tillstånd. I brom är skillnaden vilken av p-orbitalerna som har den saknade elektronen, och även om den slutliga oparade elektronen snurrar upp eller snurrar ner. Så det ger en totalt sex möjliga stötar d-tillståndskonfigurationer degenererar alla.Du kan uttrycka marktillståndet som en superposition för de sex tillstånden, vilket betyder att det bestämmer vilket tillstånd atomen är ”verkligen” i, men det har lika sannolikhet att observeras i vart och ett av dessa sex tillstånd.
Svar
Br-elektronkonfiguration….
1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p6 3d10, 4s2 4p5…. eller…. [Ar] 3d10, 4s2 4p5
När de listas i ordning efter ökande energi, kommer 4-delnivån efter 3d. En vanlig missuppfattning är att 3d har högre energi än 4-talet. Det är inte fallet för element förbi kalcium (där Z är större än 20).
Diagrammet kommer från en artikel med titeln ”The Full Story of the Electron Configurations of the Transition Elements” av WH Eugen Schwarz Journal of Chemical Education, Vol. 87 nr 4 april 2010 http://www.quimica.ufpr.br/edulsa/cq115/artigos/The\_full\_story\_of\_the\_electron\_configurations\_of\_the\_transition\_elements.pdf