Што ўяўляе сабой электронная канфігурацыя калія

Як выглядае электронная канфігурацыя калія? Для таго каб адказаць на гэтае пытанне, разгледзім будынак атама, а таксама правілы размеркавання электронаў па ўзроўнях і подуровней.

квантавая механіка

Электронная канфігурацыя калія апісваецца раўнаннем Шредингера. Яно звязвае патэнцыйную энергію ўзаемадзеяння ядра і электронаў, а таксама велічыню адштурхвання паміж часціцамі, якія маюць роўны зарад. Квантавая механіка карыстаецца пастулатамі дадзенага раўнання, тлумачачы наяўнасць у кожнага энергетычнага ўзроўню пэўнага энергетычнага запасу.

Многоэлектронные атамы

Электронная канфігурацыя калія запісваецца з улікам прынцыпу забароны Паўлі. Улічваючы асаблівасці хвалевай прыроды электронаў, ён выказаў здагадку, што кожная адмоўная часціца размяшчаецца на «арбіталь», гэта значыць валодае пэўным прасторавым існаваннем. Што тычыцца многоэлектронного атама, да якіх адносіцца калій, на кожнай арбіталь не можа размяшчацца больш за два электронаў. У выніку было выдзелена чатыры квантавых колькасці, якія характарызуюць стан электрона ў разгляданы часовай прамежак.

правіла Клечковского

Электронная канфігурацыя калія складаецца на аснове правілы, выведзенага Клечковским. Разгледзім яго падрабязней. У залежнасці ад таго, на якой арбіталь размяшчаюцца электроны, яны валодаюць вызначаным запасам энергіі. Спачатку ідзе размеркаванне часціц, якія маюць меншы запас энергіі.

У якасці асноўнай энергетычнай характарыстыкі для электрона выступае галоўнае квантавы лік, адпаведнае нумары перыяду.

У многоэлектронном атаме адбываецца не толькі прыцягвання да ядра электронаў, але і адштурхванне іх паміж сабой. Пры павелічэнні сумарнага спіна часціц адбываецца памяншэнне энергіі электроннай абалонкі, узрастае колькасць электронаў, якія валодаюць аднолькавай арыентацыяй уласных момантаў руху. Падобная залежнасць у квантавай хіміі называецца правілам Хунда.

На аснове гэтых двух правіл і складаецца электронная канфігурацыя атама калію. Атамныя спектры даюць магчымасць вызначыць асноўны стан электронаў, то ёсць выявіць тыя часціцы, якія валодаюць мінімальным энергетычным запасам.

Сутнасць пабудовы электроннай формулы для многоэлектронного атама калія досыць простая: электронная сістэма павінна валодаць мінімальнай энергіяй, адпавядаць прынцыпу забароны Паўлі.

Прыклады размеркавання электронаў па энергетычных ўзроўнях

Перш чым разглядаць, якая электронная канфігурацыя іёна калія, прывядзем простыя прыклады. У атаме вадароду ядро змяшчае адзін станоўчы пратон. Вакол ядра па арбіце круціцца адзін электрон. У асноўным стане электронная формула вадароду мае наступны выгляд: 1s. Разгледзім асаблівасці арыентацыі спіна ў гэтага электрона. Паводле правіла Хунда, ён сонаправлена са спінам ядра.

Для гелія, які мае другі парадкавы нумар у табліцы элементаў, два электрона размяшчаюць на адной арбіталь. Кожны з іх валодае ½ спіна, мае розны кірунак кручэння.

У элементаў другога энергетычнага ўзроўню з'яўляецца дзве абалонкі, кожная валодае сваім запасам энергіі.

Калій з'яўляецца элементам чацвёртага перыяду сістэмы элементаў, таму ў яго чатыры электронных ўзроўню, кожны з якіх змяшчае розныя віды подуровней.

У нармальным стане атам гэтага шчолачнага металу мае наступную канфігурацыю: 1s22s22p63s23p64s1.

Электронная канфігурацыя іёна калія мае адрозненні ад атама. На знешнім энергетычным узроўні металу размяшчаецца адзін валентны электрон. Так як калій праяўляе аднаўленчыя ўласцівасці, падчас узаемадзеянняў з іншымі атамамі ён аддае валентны электрон, ператвараецца ў станоўчы іён (катыён), які мае наступную электронную канфігурацыю: 1s22s22p63s23p64s0.

заключэнне

Для кожнага хімічнага элемента, які размяшчаецца ў табліцы Мендзялеева, можна скласці электронныя канфігурацыі, узброіўшыся правілам Хунда, прынцыпам забароны Паўлі, а таксама формулай Клечковского. Акрамя электронных канфігурацый атамаў ў неарганічнай хіміі складаюць і формулы катыёнаў і аніёнаў, якія ўтвараюцца ў выніку хімічных узаемадзеянняў.