Schemat Paulinga w dystrybucji elektronicznej

Diagram Paulinga, znany również jako Diagram Energii, to reprezentacja dystrybucji elektronicznej poprzez podpoziomy mocy.

Za pomocą tego schematu chemik Linus Carl Pauling (1901-1994) zasugerował coś wykraczającego poza to, co było już znane na temat rozkładu elektronów z atomów pierwiastków chemicznych.

Aby poprawić nastrój, Pauling zaproponował podpoziomy energetyczne. Dzięki nim możliwe byłoby ułożenie elektronów od najniższego do najwyższego poziomu energetycznego atomu w stanie podstawowym.

Dystrybucja elektroniczna Linusa Paulinga

Zgodnie z modelem zaproponowanym przez Paulinga elektrosfera dzieli się na 7 warstwy elektroniczne (K, L, M, N, O, P i Q) wokół jądra atomowego, z których każdy dopuszcza maksymalną liczbę elektronów, która wynosi odpowiednio 2, 8, 18, 32, 32,18 i 8 .

W dystrybucja elektroniki podpoziomy energetyczne, pokazując najpierw elektron o najniższej energii, aż do osiągnięcia elektronu o najwyższej energii.

Warstwy elektroniczne	Maksymalna liczba elektronów	Podpoziomy energetyczne
1	K	2 i^-	1s^2
2	L	8 i^-	2s^2	2p^6
3	M	18 i^-	3s^2	3p^6	3d^10
4	N	32 i^-	4s^2	4p^6	4d^10	4f^14
5	O	32 i^-	5s^2	5p^6	5d^10	5f^14
6	P	18 i^-	6s^2	6p^6	6d^10
7	Q	8 i^-	7s^2	7p^6

Warstwa K ma tylko jeden podpoziom(y), warstwa L ma dwa podpoziomy (s i p), warstwa m ma trzy podpoziomy (s, p i d) i tak dalej.

Podpoziomy s pozwalają na do 2 elektronów, podczas gdy podpoziomy p pozwalają na do 6 elektronów. Następnie podpoziomy d pozwalają na do 10 elektronów, a podpoziomy f do 14 elektronów.

Zauważ, że suma elektronów zachowanych w każdym podpoziomie na powłokę elektronową daje maksymalną liczbę elektronów w każdej z 7 powłok.

K: s² = 2
L i P: s² + p⁶ = 8
M i P: s² + p⁶ + d¹⁰ = 18
N i O: tak² + p⁶ + d¹⁰ + f¹⁴= 32

To wtedy Pauling odkrył rosnący rząd energii:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

Stamtąd na schemacie pojawiają się ukośne strzałki, aby dokonać elektronicznego rozmieszczenia elementów:

Schemat Paulinga

Przykład dystrybucji fosforu elektronicznego ₁₅P:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

jak do 3s² mieliśmy już w sumie 12 elektronów (2 + 2 + 6 + 2), potrzebujemy tylko 3 elektrony więcej z podpoziomu 3p⁶.

W ten sposób możemy uzyskać wymaganą ilość elektronów, o ile nie jest ona większa niż 6, co jest maksymalną liczbą, jaką podpoziom 3p⁶ zachowuje się.

Przeczytaj też Warstwa Walencji i Liczby kwantowe.

Rozwiązane ćwiczenia z dystrybucji elektronicznej

Pytanie 1

(Unirio) „Implanty dentystyczne są bezpieczniejsze w Brazylii i już spełniają międzynarodowe standardy jakości. Ogromny skok jakościowy nastąpił w procesie wytwarzania tytanowych śrub i szpilek, z których składają się protezy. Wykonane ze stopów tytanu protezy te służą do mocowania koron dentystycznych, aparatów ortodontycznych i protez w kościach szczęki i szczęki.” (Jornal do Brasil, październik 1996.)

Biorąc pod uwagę, że liczba atomowa tytanu wynosi 22, jego konfiguracja elektroniczna będzie wyglądać następująco:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

Zobacz odpowiedź

Prawidłowa alternatywa: d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d².

Diagram Linusa Paulinga dla rozkładu elektronów w tytanie to:

pytanie 2

(ACAFE) Biorąc pod uwagę dowolny ogólny element M, który ma konfigurację elektroniczną 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵można powiedzieć, że:

JA. jego liczba atomowa wynosi 25;
II. ma 7 elektronów w ostatniej powłoce;
III. ma 5 niesparowanych elektronów;
IV. należą do rodziny 7A.

Stwierdzenia są poprawne:
a) tylko I, II i III
b) tylko I i III
c) tylko II i IV
d) tylko I i IV
e) tylko II, III i IV

Zobacz odpowiedź

Prawidłowa alternatywa: b) tylko I i III.

JA. POPRAWNY Licząc liczbę elektronów w rozkładzie elektronicznym widzimy, że użyto 25 elektronów. Stąd liczba atomowa wynosi 25 i odpowiada pierwiastkowi chemicznemu manganu.

II. ŹLE. Ostatnia warstwa, czyli warstwa zewnętrzna, ma 2 elektrony, czyli 4s².

III. POPRAWNY Niesparowane elektrony znajdują się na podpoziomie d, który zawiera do 10 elektronów, ale w rozkładzie elektronowym manganu do podpoziomu przypisano tylko 5 elektronów.

IV. ŹLE. Mangan znajduje się w rodzinie 7B iw IV okresie.

pytanie 3

(UFSC) Liczba elektronów na każdym podpoziomie atomu strontu (₃₈Sr) w porządku rosnącym energii to:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4p⁶ 4s² 3d¹⁰ 5s²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3p⁶ 3s² 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²

Zobacz odpowiedź

Prawidłowa alternatywa: a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s².

Diagram Linusa Paulinga dla rozkładu elektronów strontu to:

Sprawdź swoją wiedzę jeszcze bardziej! Rozwiąż również:

• Ćwiczenia z dystrybucji elektronicznej
• Ćwiczenia z układu okresowego pierwiastków