مخطط باولينج ، المعروف أيضًا باسم مخطط الطاقة ، هو تمثيل التوزيع الإلكتروني من خلال المستويات الفرعية للطاقة.
من خلال المخطط ، اقترح الكيميائي Linus Carl Pauling (1901-1994) شيئًا يتجاوز ما كان معروفًا بالفعل فيما يتعلق بتوزيع الإلكترونات من ذرات العناصر الكيميائية.
لتحسين الحالة المزاجية ، اقترح بولينج مستويات الطاقة الفرعية. من خلالهم ، سيكون من الممكن ترتيب الإلكترونات من أدنى مستوى طاقة إلى أعلى ذرة في حالتها الأرضية.
التوزيع الإلكتروني بواسطة لينوس بولينج
وفقًا للنموذج الذي اقترحه Pauling ، ينقسم الغلاف الكهربائي إلى 7 الطبقات الإلكترونية (K و L و M و N و O و P و Q) حول النواة الذرية ، كل منها يسمح بحد أقصى لعدد الإلكترونات ، وهو 2 و 8 و 18 و 32 و 32 و 18 و 8 على التوالي.
في توزيع الإلكترونيات ال مستويات الطاقة الفرعية، تظهر أقل طاقة إلكترون أولاً حتى الوصول إلى أعلى طاقة إلكترون.
طبقات إلكترونية | أقصى عدد للإلكترونات | مستويات الطاقة الفرعية | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
1 | ك | 2 و- | 1 ثانية2 | |||
2 | إل | 8 و- | 2 ثانية2 | 2 ص6 | ||
3 | م | 18 و- | 3 ثانية2 | 3 ص6 | ثلاثي الأبعاد10 | |
4 | ن | 32 و- | 4 ثانية2 | 4 ص6 | 4 د10 | 4f14 |
5 | ا | 32 و- | 5 ثانية2 | 5 ص6 | 5 د10 | 5f14 |
6 | ص | 18 و- | 6 s2 | 6 ص6 | 6 د10 | |
7 | س | 8 و- | 7 ثانية2 | 7 ص6 |
تحتوي الطبقة K على مستوى (مستويات) فرعي واحد فقط ، بينما تحتوي الطبقة L على مستويين فرعيين (s و p) ، وتحتوي الطبقة m على ثلاثة مستويات فرعية (s و p و d) وهكذا على التوالي.
تسمح المستويات الفرعية s لما يصل إلى 2 إلكترون ، بينما تسمح المستويات الفرعية p بما يصل إلى 6 إلكترونات. بعد ذلك ، تسمح المستويات الفرعية d بما يصل إلى 10 إلكترونات ، بينما تسمح المستويات الفرعية f بما يصل إلى 14 إلكترونًا.
لاحظ أن مجموع الإلكترونات التي تصرفت في كل مستوى فرعي لكل غلاف إلكترون ينتج عنه الحد الأقصى لعدد الإلكترونات في كل من الأصداف السبعة.
ك: ق2 = 2
L و Q: s2 + ص6 = 8
M و P: s2 + ص6 + د10 = 18
N و O: ذ2 + ص6 + د10 + و14= 32
عندها اكتشف بولينج زيادة ترتيب الطاقة:
1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد10 4 ص6 5 ثانية2 4 د10 5 ص6 6 s2 4f14 5 د10 6 ص6 7 ثانية2 5f14 6 د10 7 ص6
من هناك ، تظهر الأسهم القطرية في الرسم التخطيطي لعمل التوزيع الإلكتروني للعناصر:
مخطط بولينج
مثال على التوزيع الإلكتروني للفوسفور 15ف:
1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص3
مثل ما يصل إلى 3 ثوانٍ2 لدينا بالفعل ما مجموعه 12 إلكترونًا (2 + 2 + 6 + 2) ، نحتاج فقط إلى 3 إلكترونات أخرى من المستوى الفرعي 3p6.
وبالتالي ، يمكننا الحصول على الكمية المطلوبة من الإلكترونات ، طالما أنها ليست أكبر من 6 ، وهو أقصى عدد يصل إليه المستوى الفرعي 3 p6 يسلك.
اقرأ أيضا طبقة فالنسيا و عدد الكمية.
تمارين حلها على التوزيع الالكتروني
السؤال رقم 1
(Unirio) "زراعة الأسنان أكثر أمانًا في البرازيل وتفي بالفعل بمعايير الجودة العالمية. حدثت الطفرة الكبيرة في الجودة في عملية صنع مسامير ومسامير من التيتانيوم ، والتي تشكل الأطراف الاصطناعية. مصنوعة من سبائك التيتانيوم ، وتستخدم هذه الأطراف الاصطناعية لتثبيت تيجان الأسنان ، وأجهزة تقويم الأسنان وأطقم الأسنان ، في عظام الفك والفك. " (جورنال دو برازيل ، أكتوبر 1996.)
بالنظر إلى أن العدد الذري للتيتانيوم هو 22 ، فإن تكوينه الإلكتروني سيكون:
أ) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص3
ب) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص5
ج) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2
د) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد2
ه) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد10 4 ص6
البديل الصحيح: د) 1 ث2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد2.
مخطط لينوس بولينج لتوزيع الإلكترونات في التيتانيوم هو:
السؤال 2
(ACAFE) النظر في أي عنصر M عام ، له تكوين إلكتروني 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد5يمكن القول أن:
أنا. عددها الذري هو 25 ؛
ثانيًا. لديه 7 إلكترونات في الغلاف الأخير ؛
ثالثا. لديه 5 إلكترونات غير متزاوجة ؛
رابعا. تنتمي إلى عائلة 7A.
البيانات صحيحة:
أ) الأول والثاني والثالث فقط
ب) الأول والثالث فقط
ج) الثاني والرابع فقط
د) الأول والرابع فقط
هـ) الثاني والثالث والرابع فقط
البديل الصحيح: ب) الأول والثالث فقط.
أنا. صيح بحساب عدد الإلكترونات في التوزيع الإلكتروني ، نرى أنه تم استخدام 25 إلكترونًا. ومن ثم ، فإن العدد الذري هو 25 ويتوافق مع العنصر الكيميائي المنغنيز.
ثانيًا. خاطئ. الطبقة الأخيرة ، أي الطبقة الخارجية بها إلكترونان ، وهما 4s2.
ثالثا. صيح تقع الإلكترونات غير المزاوجة في المستوى الفرعي d ، والذي يحمل ما يصل إلى 10 إلكترونات ، ولكن في التوزيع الإلكتروني للمنغنيز ، تم تخصيص 5 إلكترونات فقط للمستوى الفرعي.
رابعا. خاطئ. يقع المنغنيز في عائلة 7B وفي الفترة الرابعة.
السؤال 3
(UFSC) عدد الإلكترونات في كل مستوى فرعي من ذرة السترونشيوم (38Sr) بترتيب تصاعدي للطاقة هي:
أ) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد10 4 ص6 5 ثانية2
ب) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 4 ص6 ثلاثي الأبعاد10 5 ثانية2
ج) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 ثلاثي الأبعاد10 4 ثانية2 4 ص6 5 ثانية2
د) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد10 5 ثانية2
ه) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ص6 3 ثانية2 4 ثانية2 4 ص6 ثلاثي الأبعاد10 5 ثانية2
البديل الصحيح: أ) 1 ثانية2 2 ثانية2 2 ص6 3 ثانية2 3 ص6 4 ثانية2 ثلاثي الأبعاد10 4 ص6 5 ثانية2.
مخطط لينوس بولينج لتوزيع إلكترونات السترونشيوم هو:
اختبر معلوماتك أكثر! حل أيضًا:
- تمارين على التوزيع الإلكتروني
- تمارين على الجدول الدوري