תרשים לינוס פאולינג

מבנה האטום מורכב ומלא פרטים. במשך שנים רבות, כמה מדענים ברחבי העולם הקדישו חלק מחייהם ללימוד חיקת אטום, יצירת מודלים ותיאוריות. הודות לכך, כרגע יש לנו ידע על כמה פרטים בחוקה האטומית:

• גרעין עם פרוטונים ונויטרונים - המוצע על ידי רתרפורד וצ'דוויק, בהתאמה;

• רמות אנרגיה או שכבות אלקטרוניות - המוצע על ידי בוהר;

• תתי רמות אנרגיה (אזורי משנה ברמת אנרגיה) - המוצע על ידי זומרפלד;

• מסלולים אטומיים (ככל הנראה מקום למצוא אלקטרון) - המוצע על ידי ארווין שרדינגר.

אזורים סביב הגרעין (מפלסים, מפלסי משנה ומסלולים) יש רלוונטיות רבה, מכיוון שדרך היכרות עם תחומים אלה ניתן היה לדעת תופעת הקרינה, הזרחן, הדרך בה מתרחש קשר כימי והתנהגות פיזיקלית כלשהי של חומר (מגנטיות).

ראה כיצד אזורי האטום מאורגנים:

█ רמות

האטום כולל בסך הכל שבע רמות המיוצגות על ידי האותיות K, L, M, N, O, P, Q, כל אחד עם כמות אנרגיה ספציפית.

█ רמות משנה

לכל רמה יש כמות מסוימת של רמת משנה, המיוצגת בארבע אותיות בלבד: s, p, d, f.

K - רמת משנה אחת

L - 2 מפלסי משנה (s, p)

M - 3 מפלסי משנה (s, p, d)

N - 4 מפלסי משנה (s, p, d, f)

O- 4 רמות משנה (s, p, d, f)

P - 3 רמות משנה (s, p, d)

ש - 2 רמות משנה (s, p)

█ אורביטלים

כל אחד רמת משנה מציג כמות שונה של אורביטלים:

s = 1אֲרוּבַּתִי

p = 3אורביטלים

d = 5אורביטלים

f =7אורביטלים

תַצְפִּית: בכל מסלול, אנו יכולים למצוא לכל היותר שני אלקטרונים. לפיכך, המספר המרבי של אלקטרונים ברמת משנה הוא:

s = 2אלקטרונים

p = 6אלקטרונים

d = 10אלקטרונים

f = 14אלקטרונים

מכיר את כל המידע הזה, הכימאי האמריקאי לינוס קרל פאולינג פיתח כלי ל להפיץ את האלקטרונים של אטום באופן פרקטי יותר על הנייר. הכלי החשוב הזה נקרא תרשים לינוס פאולינג. בתרשים זה, יש לנו רק רמות ותתי-גובה. ראה מתווה:

המכות פנימה וָרוֹד ו תפוז הם קובעים סדר אנרגיה שעובר בתרשים כולו. סדר זה מתחיל במקף שעובר פנימה 1s ועוקב אחרי א מסלול אלכסוני עד שמגיעים 7p. כל קו אלכסוני שעוקב אחריו מציין תת גובה של יותר אנרגיה מאלו של הקו הקודם. לרמת המשנה בהמשך אותו קו אלכסוני יש תמיד יותר אנרגיה מזו הקודמת. לכן:

• לשני יש יותר אנרגיה זה 1s (נוכח במשיכות אלכסוניות שונות);

• 4p יש יותר אנרגיה מאשר תלת ממדי (קיים באותה שבץ אלכסוני).

כדי לבצע את חלוקת האלקטרונים באמצעות דיאגרמת פאולינג, יש צורך במערכת מספר האלקטרונים של אטום כלשהו, עקוב אחר הקווים האלכסוניים ו כבד את המספר המרבי של אלקטרונים בכל רמת משנה. ראה כמה דוגמאות:

— הפצה אלקטרונית מ- Z = 20 (20 אלקטרונים)

הפצה אלקטרונית של אטום עם 20 אלקטרונים

— הפצה אלקטרונית מ- Z = 59 (59 אלקטרונים)

הפצה אלקטרונית של אטום עם 59 אלקטרונים

כמו תרשים לינוס פאולינג, ניתן לבצע את המשימות הבאות:

• הפץ את כל האלקטרונים באטום;

• צפו את אזורי האנרגיה הנמוכים והגבוהים ביותר של האטום (אלקטרונים מופצים באטום באופן שתופס תמיד אזורים בעלי אנרגיה נמוכה יותר);

• חזו את מספר הרמות של האטום ממספרו האטומי (Z);

• חזו את הסיווג של אטום כלשהו ממספרו האטומי (Z).

• קבע את מספר הקשרים שעל האטום ליצור כדי להשיג יציבות.

Credits נקודות זכות תמונה: שוטרסטוק / מסלול הליכה

על ידי. דיוגו לופס דיאס

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diagrama-linus-pauling.htm