I en kalciumatom är Bohr-modellen av atomen 2, 8, 8, 2, men i Strontium-atomen är den 2, 8, 18, 8, 2? Ska inte den tredje banan vara 8 istället för 18? Varför ange ett annat nummer för den tredje banan?


Bästa svaret

Ta en titta på det periodiska systemet. Den delar sig naturligt i fyra block. De två kolumnerna längst till vänster är relaterade till s-subshells, de sex högsta kolumnerna hänför sig till p-subshells, och de tio kolumnerna som överbryggar klyftan relaterar till d-subshells. (Ignorera bara den fjärde f-subshell-klumpen längst ner!)

Skalet n = 1 har bara en 1s-subshell, med plats för två elektroner, så …

… Väte (H) och Helium (He) fyller det! (n = 1 skal fullt med 2n ^ 2 = 2 elektroner)

Skalet n = 2 har 2s-subshell (2 elektroner) och tre 2p subshells (6 elektroner), så …

… Litium (Li) och Beryllium (Be) fyller 2s…

… och sedan Bor (B) till Neon (Ne) fyller alla 2p subshells (Så n = 2 skalet är fullt med 2n ^ 2 = 8) Så Neon har konfiguration 2, 8.

Med dessa två skal fyllda måste vi börja på n = 3, som har 3s (2 elektroner), tre 3p (6 elektroner ) och fem 3d (10 elektroner), så …

… Natrium (Na) och magnesium (Mg) fyller 3-talet och sedan…

… Aluminium (Al) till Argon (Ar ) fyll i 3p-subshells (ger Argon konfigurationen 2, 8, 8) och sedan …

det förenklade tillvägagångssättet börjar gå ur rälsen lite!

Man skulle tro att Kalium (K) skulle sticka sin glänsande nya elektron i 3d-subshell – men det inte! En elektron i 4s-skalet är faktiskt på en lägre energinivå än en i 3d, så det är där Kalium sätter det, och sedan fyller kalcium 4s.

Med 4s fulla har 3d-subshell nu blir den lägsta tillgängliga energinivån, så Scandium (Sc) till Zink (Zn) faktiskt använder det.

OK – vi är tillbaka på spår 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d och 4s alla fulla (även om det hände i en konstig ordning) och nu fortsätter vi med Gallium (Ga ) till Krypton (Kr) som fyller 4p-subshells. När det är klart har vi Krypton med 2, 8, 18, 8. (och n = 3 skalet fullt med 2n ^ 2 = 18)

Sedan börjar Rubidium in på 4d, höger ? Fel! 5-talet är faktiskt lägre energi än 4d, så …

… Rubidium (Rb) och Strontium (Sr) använder 5s…

… följt av Yttrium (Y) till kadmium ( Cd) fylla 4d.

… och sedan Indium (In) till Xenon (Xe) med hjälp av 5p. Så Xenon har 2, 8, 18, 18, 8.

Kom bara ihåg att detta icke-intuitiva energidiagram …

… leder till att d-blocket ”faller ner” och visas en period lägre än vad du förväntar dig i det periodiska systemet.

Svar

Jag tror att jag ser vad du menar så låt mig först skriva om frågan. Du undrar varför orbitalerna som har det första kvantantalet 3 bara har 8 elektroner när det gäller kalcium medan det finns 18 i strontium.

Det beror på hur orbitaler fylls: ordningen på att fylla orbitaler är 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 2 3d ^ {10} … etc

Du kan se att en orbital har som första kvantnummer 4 börjar fylla innan orbitalerna 3 är klara och förklara varför den tredje orbitalen har en beläggning på 18 i strontium medan den bara är 8 i kalcium.

Jag skulle också rekommendera dig att arbeta en lite om noggrannheten i det ordförråd du använder i kemi.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *