Электронные конфигурации

Физика > Электронные конфигурации

 

Как выглядит электронная конфигурация – место электронов на орбитах атома и молекул. Читайте, что такое атомная и молекулярная орбиталь, электронная оболочка.

Электронная конфигурация – установление позиции электронов на атомных или молекулярных орбиталях.

Задача обучения

• Разобраться в конфигурации электронов.

Основные пункты

• Электроны заполняют орбитали, основываясь на принципе Ауфбау.
• В системах с одним электроном энергия связывается с каждой конфигурацией, а электроны способны смещаться из одной в другую через поглощение или излучение кванта энергии (фотон).
• Если присутствует более одного электрона, то необходимо бесконечность электронных конфигураций, чтобы точно охарактеризовать любую многоэлектронную систему.

Термины

• Электронная оболочка – общее состояние всех электронов в атоме с единым квантовым числом.
• Атомная орбиталь – поведение электрона в атоме по принципам квантовой механики, характеризующее вероятность квантовой позиции и энергии электрона.

Электронная конфигурация – установление позиции электронов на атомных или молекулярных орбиталях. Они характеризуют электроны, потому что у каждого наблюдается независимое движение в орбите.

В просторах атома электроны заселяют орбитали, основываясь на принципе Ауфбау: с увеличением орбитальной энергии на орбиталь выводится максимум два электрона. Орбитали с самым низким энергетическим показателем заполняются до того, как электроны попадут на более высокие.

Например, в случае атома неона – 1s² 2s² 2p⁶ или [He] 2s² 2p⁶. В ситуации с молекулами все усложняется, потому что каждая обладает своей орбитальной структурой. Молекулярные орбитали отмечаются на основе их симметрии, поэтому электронная конфигурация для двухатомной молекулы кислорода O₂ – 1  1  2  2  1  3  1 .

Электронное распределение атома неона, демонстрирующее только внешнюю электронную оболочку

Когда все электроны прибавляются к атомам, то начинают заполнение с наиболее низких орбиталей

В случае с системой, где присутствует один электрон, энергия связана с каждой электронной конфигурацией и при определенных условиях электроны способны менять локации от одной к другой. Это происходит за счет процессов производства или впитывания кванта энергии (фотона).

Если присутствует больше одного электрона, то движения электронов коррелированы и картинка не будет точной. Чтобы добиться ясной характеристики, необходимо бесконечное количество электронных конфигурации. Но электронная особенность волны не отвечает подобным критериям.

Электронная конфигурация многоатомных молекул способна меняться без поглощения или излучения фотонов, а за счет вибронных связей.

Понимание электронной конфигурации различных атомов несет пользу тем, кто хочет разобраться в структуре периодической таблицы элементов. Сама отдаленная оболочка часто упоминается как валентная и вычисляет химические характеристики. Не забывайте, что сходство в химических свойствах отмечали еще за столетие до идеи о конфигурации электрона. Также эта концепция помогает описывать химические связи, благодаря которым атомы остаются в единой системе.

---