Elektron Dizilimi Hesaplayıcı

Sonuçlar

Elektron Dizilimi Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır

1. 1. Elementi seçin. Bir sembol (Fe), bir ad (iron) ya da bir atom numarası (26) yazın. Büyük ve küçük harf fark etmez.
2. 2. İyon için yük ekleyin. Yükü sembolün arkasına yazın, örneğin Fe3+, Cl- ya da O2-; ya da ayrı yük kutusunu kullanın.
3. 3. Dizilimleri okuyun. Tam ve soy gaz biçimleri gerçek üst simgelerle gösterilir; elektron sayısı, eşleşmemiş elektronlar, manyetizma ve dış kabuk da yer alır. Alt kabukları dolum sırasıyla yazmak ya da orbital diyagramının yalnızca dış kısmını göstermek için seçenekleri işaretleyin.
4. 4. Orbital diyagramını okuyun. Her kutu bir orbitaldir; elektronlar Hund kuralına göre ok işaretiyle doldurulur. Eşleşmemiş elektronu olan atomlar paramanyetiktir; hiç eşleşmemiş elektronu olmayanlar diamanyetiktir.

Dolum Kuralları

Elektronların orbitallere nasıl yerleştiğini üç ilke açıklar. Aufbau ilkesi, elektronların kullanılabilir en düşük enerjili alt kabuğu doldurduğunu söyler. Pauli dışlama ilkesi, bir orbitalin en fazla iki elektron alabileceğini ve bu iki elektronun zıt spinli olması gerektiğini söyler. Hund kuralı ise bir orbitale ikinci elektron girmeden önce, bir alt kabuğun her orbitalinin paralel spinli tek bir elektronla doldurulduğunu söyler.

Madelung kuralı olağan sırayı verir: alt kabuklar n + l değeri arttıkça dolar; n + l eşitse daha düşük n olan önce dolar. Bu, aşağıdaki tanıdık dizilimi üretir. Bir alt kabuk 2 (s), 6 (p), 10 (d) ya da 14 (f) elektron alır.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

s 2, p 6, d 10, f 14

Çalışılmış Örnek: Demir ve İyonları

Demirin 26 elektronu vardır. Dolum sırasıyla doldurulduğunda 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ elde edilir; bu, kabuğa göre yazıldığında 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s² olur. Argon çekirdeği 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ yerine [Ar] yazıldığında soy gaz biçimi [Ar] 3d⁶ 4s² olur. 3d alt kabuğunda beş orbitalin her biri bir elektron alır, sonra biri eşleşir; böylece 4 eşleşmemiş elektron kalır ve demir paramanyetiktir. Dış kabuğu n = 4'tür ve 2 elektron içerir.

Katyonlar elektronu önce en dış kabuktan kaybeder; bu yüzden Fe²⁺ [Ar] 3d⁶, Fe³⁺ ise [Ar] 3d⁵ dizilimine sahiptir; bu da 5 eşleşmemiş elektronlu yarı dolu bir d alt kabuğudur. Bu, dolum sırasının tersidir: dolum sırasında 4s, 3d'den önce dolar; çünkü 3d elektronları bulunduğunda 4s seviyesi daha yüksek olur.

Dolum Sırasının İstisnaları

Bu yirmi element için ölçülen temel durum, Madelung kuralının öngördüğünden farklıdır. Hesaplayıcı her nötr dizilimi NIST'in temel seviyeler tablosundan alır; bu yüzden bunları doğru verir, çünkü tablo öngörüyü ölçümle yan yana listeler.

Krom ve bakırda 3d ile 4s seviyeleri o kadar yakındır ki yarı dolu ya da tam dolu bir 3d alt kabuğu öne geçer. Paladyumun hiç 5s elektronu yoktur. Lantanit ve aktinit durumları, 4f ile 5d (ya da 5f ile 6d) seviyelerinin enerji bakımından neredeyse eşit olmasından kaynaklanır. Bunların hiçbiri yalnızca orbital tablosundan öngörülebilecek bir kural değildir; bu yüzden veriler ölçümden gelir.

Sık sorulan sorular

Bir elementin elektron dizilimi nasıl yazılır?

Elektron sayısını bulun (nötr bir atom için atom numarası) ve alt kabukları 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d ve benzeri sırayla, her alt kabuğun kapasitesine kadar doldurun. Örneğin 16 elektronlu kükürdün dizilimi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ şeklindedir. Geçiş metalleri için bu örüntüye güvenmeden önce istisnalar tablosunu kontrol edin.

Elektron dizilimi için soy gaz kısaltması nedir?

İç elektronları, bir önceki soy gazın sembolüyle köşeli parantez içinde değiştirir. Kükürt [Ne] 3s² 3p⁴, demir ise [Ar] 3d⁶ 4s² olur. Köşeli parantez içindeki kısım tam bir soy gaz dizilimi olmalıdır; bu yüzden hesaplayıcı uyan en büyük olanı seçer.

Geçiş metalleri neden 3d'den önce 4s elektronlarını kaybeder?

3d alt kabuğunda elektron bulunduğunda, bu alt kabuk 4s'ten daha düşük enerjilidir; bu yüzden 4s elektronları en dış ve en kolay çıkarılan elektronlardır. Fe²⁺'nin [Ar] 3d⁴ 4s² yerine [Ar] 3d⁶ olmasının nedeni budur.

Krom ve bakır neden istisnadır?

3d ve 4s alt kabukları enerji bakımından o kadar yakındır ki yarı dolu (Cr, 3d⁵ 4s¹) ya da tamamen dolu (Cu, 3d¹⁰ 4s¹) bir d alt kabuğu, öngörülen dizilimden biraz daha kararlıdır. Aynı etki 4d, 5d, lantanit ve aktinit serilerindeki istisnaları da üretir.

Hund kuralı nedir?

Elektronlar, herhangi bir orbital çift dolu hale gelmeden önce bir alt kabuğun orbitallerini tek tek ve paralel spinlerle doldurur. Azotun üç 2p elektronunun üç farklı orbitali işgal etmesinin ve 3 eşleşmemiş elektron vermesinin nedeni budur; orbital diyagramında da çiftlerden önce tek oklar görünür.

Eşleşmemiş elektronlar manyetizmayla nasıl ilişkilidir?

Bir ya da daha fazla eşleşmemiş elektronu olan atom ya da iyon paramanyetiktir; yani bir manyetik alana çekilir. Tüm elektronları eşleşmiş olan ise diamanyetiktir ve hafifçe itilir. 5 eşleşmemiş elektronu olan Fe³⁺ güçlü paramanyetiktir; [Ar] 3d¹⁰ dizilimli Zn²⁺ ise diamanyetiktir.

Bir anyonun elektron dizilimi nasıl olur?

Fazla elektronları dolum sırasında bir sonraki alt kabuğa ekleyin. Klorür, Cl⁻, 18 elektrona sahiptir; 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ dizilimi argonla aynıdır, bu yüzden [Ar] ile gösterilir. Oksit, O²⁻, ise [Ne] ile gösterilir.