12 Ihe Omume nkesa Eletrọnịkị: Nyochaa Ihe Ọmụma Gị

Nkesa eletrọnịkị bụ echiche bụ isi na kemistri na physics, na ịmụta ya chọrọ nghọta siri ike nke ụkpụrụ ndị dị n'okpuru. Iji nwalee ihe ọmụma gị ma wusie nkà gị ike, anyị akwadola usoro mmemme nkesa eletrọnịkị iri na abụọ. N'isiokwu a, anyị ga-enyocha nke ọ bụla n'ime ihe omume ndị a n'ụzọ zuru ezu, na-elekwasị anya na ngwa ha bara uru ma nye nkọwa doro anya na nkenke maka mkpebi ha. Jikere ịgba aka nghọta gị nke isi isiokwu a ma melite nkà nkesa eletrọnịkị gị!

1. Okwu mmalite nke eletrọnịkị nkesa na quantum theory

Nkesa eletrọn n'ime ozizi quantum bụ echiche dị mkpa maka ịghọta ka e si hazie elektrọn gburugburu oghere n'ime atọm. N'akụkụ a, anyị ga-enyocha ụkpụrụ isi nke isiokwu a ma mụta otu esi etinye ha n'ọrụ n'ọnọdụ dị iche iche.

Nzọụkwụ mbụ n'ịghọta nkesa eletrọn bụ ịghọta ụkpụrụ mwepu nke Pauli, nke na-ekwu na ọ dịghị eletrọn abụọ dị n'otu atom nwere ike ịnwe kpọmkwem otu ọnụọgụ ọnụọgụgụ. Nke a pụtara na eletrọn ga-enwerịrị ọkwa ume dị iche iche na ihe ndị dị n'ime atọm.

Nke abụọ, ọ dị mkpa ịmara iwu Aufbau nke na-akọwa usoro nke orbitals jupụtara na atom. Iwu a na-enyere anyị aka ikpebi usoro a na-ekesa electrons na ọkwa ike dị iche iche na subvels. Dịka ọmụmaatụ, anyị maara na ọkwa 1 na-ejupụta tupu ọkwa 2, na ihe ndị ọzọ.

2. Echiche ndị bụ isi nke nkesa eletrọnịkị na kemịkalụ

Nkesa eletrọnịkị na kemistri bụ ngwa dị mkpa maka ịghọta nhazi na omume nke atọm na ụmụ irighiri ihe. Nkesa a na-eguzobe ka e si hazie electrons gburugburu oghere atọm, na-agbaso iwu na ụkpụrụ ụfọdụ. N'akụkụ a, anyị ga-enyocha ụfọdụ echiche bụ isi gbasara nkesa eletrọnịkị na kemistri.

Otu n'ime echiche ndị bụ isi na nkesa eletrọnịkị bụ ụkpụrụ Aufbau, nke na-ekwu na a na-agbakwunye electrons na orbitals ume dị ala tupu ha ejuputa orbitals ume dị elu. Nke a pụtara na electrons na-ejupụta n'usoro nke ike na-amụba, na-agbaso orbital diagram na ịkwanyere iwu Hund, nke na-ekwu na electrons na-ejuputa orbitals n'otu n'otu na n'otu oge tupu ejikọta.

Iji na-anọchi anya nkesa eletrọnịkị nke atọm, a na-eji nhazi eletrọnịkị eme ihe, nke na-egosi otú e si ekesa electrons na ọkwa ike dị iche iche na sublevels. Dịka ọmụmaatụ, nhazi eletrọnịkị nke atọm oxygen bụ 1s² 2s² 2p⁴, nke na-egosi na o nwere 2 electrons na ọkwa 1s, 2 electrons na ọkwa 2s, na 4 electrons na ọkwa 2p.

3. Gịnị bụ ihe omume nkesa eletrọnịkị na gịnị kpatara ha ji dị mkpa?

Ihe omume nkesa eletrọnịkị bụ ngwa ọrụ dị mkpa na kemistri iji ghọta ka esi hazie elektrọn na atọm. Ihe omume ndị a na-enye anyị ohere ịchọpụta nhazi eletrọnịkị nke ihe ọ bụla ma ghọta otú orbitals si jupụta na electrons.

Nkesa eletrọnịkị dị mkpa n'ihi na ọ na-enye anyị ohere ịkọ kemịkalụ na ihe anụ ahụ nke ihe. Site n'ịmara nhazi eletrọnịkị nke ihe mmewere, anyị nwere ike ikpebi mmeghachi omume ya, ikike ya ịmepụta njikọ kemịkal na omume ya na gburugburu dị iche iche.

Enwere ụzọ dị iche iche iji dozie mmemme ndị a, mana ha niile na-agbaso usoro usoro a na-ahụkarị. Nke mbụ, ị ga-amarịrị iwu maka imejupụta orbitals, dị ka ọchịchị Aufbau, ụkpụrụ mwepu nke Pauli, na iwu Hund. A na-ahazi nhazi elektrọn na eserese ma ọ bụ jiri mkpụrụedemede na akara ọnụọgụ. N'ikpeazụ, a na-enyocha na nkesa na-akwado iwu ndochi yana na ọnụ ọgụgụ electrons zuru oke.

4. Mara ihe ọmụma gị aka: 12 mmemme nkesa eletrọnịkị iji nwalee nkà gị

Na ngalaba a, anyị na-ewetara mmemme nkesa eletrọnịkị 12 siri ike nke ga-anwale nka kemịl gị. Ihe omume ọ bụla n'ime ihe omume ndị a ga-ama gị aka itinye ihe ọmụma gị gbasara nkesa nke eletrọn na ọkwa dị iche iche na sublevels nke atọm. Ọ bụghị naanị na ha ga-enyere gị aka inyocha ihe ndị bụ isi, mana ha ga-enyekwa gị omume idozi nsogbu nkesa eletrọnịkị. nke ọma.

Maka mmega ahụ ọ bụla, anyị ga-enye gị a nzọụkwụ site na nzọụkwụ zuru ezu ka esi edozi nsogbu ahụ. Na mgbakwunye, anyị ga-enye gị ndụmọdụ na ihe atụ iji kwado nghọta gị. Ọ bụrụ na ịchọrọ nyocha ngwa ngwa nke isi nke nkesa eletrọnịkị, ị nwere ike iji nkuzi mmekọrịta anyị, nke ga-enye gị nkọwa zuru ezu nke isiokwu ahụ.

Na mgbakwunye, anyị na-akwado iji ngwaọrụ dịka tebụl oge na eserese Lewis iji hụ nkesa eletrọnịkị nke ọma. Ngwá ọrụ ndị a ga-enyere gị aka n'ụzọ ziri ezi mata ọnụ ọgụgụ nke electrons na nke ọ bụla larịị na sublevel. Cheta na isi ihe na-edozi ihe omume ndị a bụ iji nlezianya nyochaa nhazi eletrọnịkị nke atom ọ bụla wee soro ụkpụrụ nke ụkpụrụ Aufbau guzobere, iwu Hund na iwu nke ọtụtụ ntụgharị ntụgharị.

5. Ihe omume 1: Nkesa eletrọnịkị nke hydrogen atom

6. Ihe omume 2: Eletrọnịkị nkesa carbon carbon

Atọm carbon bụ otu n'ime ihe kachasị mkpa na kemịkalụ organic. Nkesa eletrọnịkị ya na-ekpebi ụzọ carbon carbon jikọtara ya na ihe ndị ọzọ. Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke carbon carbon, ụfọdụ ga-agbasorịrị nzọụkwụ ndị dị mkpa.

Nke mbụ, ọ dị mkpa icheta na carbon atom nwere 6 electrons. A na-ekesa electrons ndị a n'ogo ike dị iche iche a na-akpọ shells. Ọkwa ike mbụ, ma ọ bụ shei 1, nwere ike ịnwe ihe ruru 2 eletrọn. Ọkwa ume nke abụọ, ma ọ bụ shei 2, nwere ike ịnwe ihe ruru 8 elektrọn. Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke carbon carbon, a ga-ejupụta shells ndị a ka ha wee nwee ike ịba ụba.

Atọm carbon nwere nkesa eletrọnịkị ndị a: 1s² 2s² 2p². Nke a pụtara na eletrọn abụọ mbụ dị na shei 2, na orbital 1s. Eletrọn abụọ na-esote dị na shei 1, na orbital 2s. Eletrọn abụọ ikpeazụ dị na shei 2, na 2p orbital. Nkesa eletrọnịkị a na-agwa anyị ka e si hazie elektrọn n'ime orbitals dị iche iche nke carbon carbon.

7. Ihe omume 3: Nkesa eletrọnịkị nke ion chlorine

Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke ion chlorine, anyị ga-ebu ụzọ cheta na ion chlorine, Cl-, enwetala elektrọn, nke pụtara na Ugbu a ọ nwere ngafe nke ebubo na-adịghị mma. Nke a na-emetụta otu esi ekesa electrons n'ogo ike nke atọm. N'okpuru ebe a bụ nzọụkwụ site nzọụkwụ ka esi edozi nsogbu a:

1. Chọpụta ọnụọgụ atomic nke chlorine na tebụl oge. Nọmba atomiki chlorine bụ 17, nke pụtara na o nwere eletrọn iri na asaa na steeti nnọpụiche mbụ ya.

2. Ka ha nwetachara otu eletrọn, chlorine nwere ngụkọta elektrọn iri na asatọ ugbu a. Iji chọpụta nkesa eletrọn, buru n'uche na electrons na-ejuputa ume ike n'usoro dị iche iche: 18, 2, 8, 8. Nke a pụtara na 1 mbụ electrons jupụtara ike larịị 2, ọzọ 1 na-ejuputa ume larịị 8. nke ume 2. , 8 na-esote jupụta ike larịị 3 na nke ikpeazụ electron nwere ike larịị 4. Rịba ama na elu ume etoju na-n'ihu site nucleus na-enwe nnukwu ikike ijide electrons.

3. Ya mere, nkesa eletrọnịkị nke ion chlorine ga-abụ ihe ndị a: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶. Nsonaazụ a na-agwa anyị na chlorine nwere ngụkọta nke elektrọn iri na asatọ ekesara n'ogo ike dị iche iche. Tụkwasị na nke ahụ, site n'ịghọ ion na-akwụ ụgwọ -18, ọ na-enweta nkwụsi ike ka ukwuu n'ihi njuputa zuru oke nke ike ike ya.

8. Ihe omume 4: Nkesa eletrọnịkị nke ikuku oxygen

Atọm oxygen nwere nọmba atọm nke 8, nke na-egosi na o nwere 8 electrons na nhazi eletrọnịkị ya. Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke ikuku oxygen, anyị ga-agbaso usoro nzọụkwụ site na nzọụkwụ. Nke mbụ, anyị ga-echeta na a na-ekesa electrons n'ogo ike dị iche iche, nke a maara dị ka shells. Nke mbụ shei kacha nso na nucleus nwere ike ịnwe ihe ruru 2 electrons, nke abụọ ruo 8 eletrọn, na nke atọ ruo 8 electrons.

Maka ikuku oxygen, anyị na-amalite site na-ejuputa shei kacha nso na nucleus, nke bụ shei mbụ. Anyị na-etinye 2 electrons na shei a. Mgbe ahụ, anyị na-akwaga na shei ọzọ ma tinye 6 electrons fọdụrụnụ. Nke a na-enye anyị nkesa elektrọn nke 2 na oyi akwa nke mbụ na 6 na oyi akwa nke abụọ. Otu ụzọ na-anọchi anya nke a bụ ide nhazi eletrọnịkị nke oxygen dị ka 1s² 2s² 2p⁴.

Enwere ike ịhụ nkesa eletrọnịkị nke ikuku oxygen dị ka nhazi nke electrons na-ejupụta shells na subshells dị iche iche dịka iwu Aufbau siri dị. Ọ dị mkpa ikwupụta na nkesa eletrọnịkị a na-enyere anyị aka ịghọta ka esi ahazi ụgwọ na-adịghị mma nke electrons n'ime ikuku oxygen yana ka ha na atom ndị ọzọ na-emekọrịta ihe na njikọ kemịkalụ. Inwe ozi a dị mkpa iji ghọta usoro kemịkalụ na njirimara oxygen na mmeghachi omume kemịkal dị iche iche.

9. Ihe omume 5: Eletrọnịkị nkesa nke iron ion (Fe2+)

N'ime mmemme a, anyị ga-amụta ikpebi nkesa eletrọnịkị nke iron ion (Fe2+). Ígwè bụ ihe mgbanwe na nhazi eletrọnịkị ya nwere ike ikpebi site na iji iwu aufbau na ụkpụrụ mwepu Pauli.

Iji malite, anyị ga-echeta na ígwè nwere nọmba atọm nke 26, nke pụtara na ọ nwere 26 electrons. Site n'ịtufu electrons abụọ iji mepụta Fe2+ ion, nkesa eletrọnịkị ya ga-agbanwe.

Nzọụkwụ mbụ bụ ide nhazi eletrọnịkị nke atom na-anọpụ iche. A na-eme nke a site na iji eserese ọkwa ike ma ọ bụ iwu Aufbau. Nhazi eletrọnịkị nke na-anọpụ iche Fe bụ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6. Ugbu a, anyị ga-eburu n'uche na ígwè (II) ion furu efu abụọ electrons, ya mere, anyị ga-ekpochapụ outermost electrons, na-eso Pauli mwepu ụkpụrụ. Nkesa eletrọnịkị ga-esi na ya pụta ga-abụ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6. Nkesa eletrọnịkị a bụ nkesa eletrọnịkị nke ion (II)..

10. Ihe omume 6: Nkesa eletrọnịkị nke calcium ion (Ca2+)

N'ime mmemme a, a ga-enyocha nkesa eletrọnịkị nke calcium ion (Ca2+). Iji dozie nsogbu a, ọ dị mkpa ịghọta nhazi eletrọnịkị nke calcium na otu esi agbanwe ya na ion dị mma.

Calcium nwere nọmba atọm nke 20, nke pụtara na ọ nwere 20 eletrọn na steeti na-anọpụ iche. Nhazi eletrọnịkị nke calcium na ala ala ya bụ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. Agbanyeghị, mgbe calcium tụfuru elektrọn abụọ iji mepụta Ca2+ ion, nkesa eletrọnịkị ya na-agbanwe.

Mgbe anyị tụfuru elektrọn abụọ site na shei 4s, nkesa eletrọnịkị nke calcium ion na-aghọ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. Nke a pụtara na ion calcium nwere usoro eletrọnịkị yiri nke argon gas dị mma. Site n'ịghọta nkesa eletrọnịkị a, anyị nwere ike ịghọta omume na akụrụngwa nke calcium ion na mmeghachi omume kemịkalụ yana mmekọrịta ya na ụdị kemịkal ndị ọzọ.

11. Ihe omume 7: Eletrọnịkị nkesa nke nitrogen atom

Iji dozie mmega ahụ nkesa elektrọn maka atom nitrogen, anyị ga-agbaso usoro ụfọdụ isi. Nke mbụ, ọ dị mkpa icheta na atom nitrogen nwere nọmba atọm nke 7, nke pụtara na ọ nwere 7 electrons.

Nzọụkwụ ọzọ bụ iji chọpụta usoro nke orbitals jupụtara. Iji mee nke a, anyị na-eji ụkpụrụ aufbau, nke na-ekwu na orbitals jupụtara n'usoro nke ume. Mgbe ahụ, a na-ekesa electrons na orbitals na-agbaso ụkpụrụ aufbau ruo mgbe ike gwụrụ electrons.

N'ihe banyere nitrogen, anyị na-amalite site na-ejuputa 1s orbital, nke nwere ike ijide ihe kachasị nke 2 electrons. Ọzọ, anyị na-ejupụta 2s orbital na 2 ọzọ electrons. Ọzọ, anyị na-ejupụta atọ p orbitals (2px, 2py na 2pz) na nke fọdụrụ 3 electrons. N'ikpeazụ, anyị na-elele na anyị ejirila electrons 7 dịnụ wee jupụta orbitals niile site na nke kachasị ala ruo ike kachasị elu.

12. Ihe omume 8: Eletrọnịkị nkesa nke sọlfọ atom

Sulfur bụ ihe mejupụtara kemịkalụ nwere nọmba atọm 16 na akara S. Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke sọlfọ atom, ọ dị mkpa ịmara usoro nke atọm na nhazi elektrọn. A na-enweta nhazi eletrọnịkị nke sọlfọ site n'ịgbaso iwu nke eserese Aufbau, nke na-ekwu na electrons nke atom na-ejupụta n'usoro ike na-abawanye.

Nzọụkwụ mbụ iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke sọlfọ atom bụ ịmata nọmba atọm ya, nke na nke a bụ 16. Site n'ebe ahụ, a ga-ekenye ndị electron na ọkwa ike dị iche iche: ọkwa 1 nwere ike ịnwe ruo 2 electrons , ọkwa 2. ruo 8 electrons na ọkwa 3 ruo 6 electrons. N'ịgbaso iwu a, a na-ekenye eletrọn site na ike kachasị elu ruo nke kacha nta ruo mgbe ọnụọgụ atomic ruru.

N'ihe gbasara sọlfọ, enwere ike ịnọchite anya nkesa eletrọnịkị dị ka ndị a: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴. Nke a na-egosi na ọkwa 1 nwere 2 electrons, larịị 2 nwere 8 electrons, larịị 3 nwere 2 electrons na s sublevel na 4 electrons na p sublevel. Ọ dị mkpa iburu n'obi na ọnụ ọgụgụ nke electrons na ọkwa ọ bụla ga-abụ nhata na ọnụọgụ atọm nke mmewere.

13. Ihe omume 9: Eletrọnịkị nkesa nke magnesium ion (Mg2+)

Ozugbo magnesium ion (Mg2+) etolitela, ọ dị mkpa ịmara nkesa eletrọnịkị ya ka ọ ghọta nke ọma ihe onwunwe ya kemikal. Nkesa eletrọnịkị na-akọwa otú e si ekesa eletrọn n'ụdị shei dị iche iche na obere mkpirisi nke atọm ma ọ bụ ion. N'ihe banyere ion magnesium, anyị nwere ike ikpebi nkesa eletrọnịkị ya site na iji ụkpụrụ nke iwulite ma ọ bụ nweta nhazi eletrọnịkị.

Magnesium ion (Mg2+) nwere ụgwọ dị mma nke 2+, nke pụtara na ọ tụfuru eletrọn abụọ ma e jiri ya tụnyere atom magnesium na-anọpụ iche. Nke a pụtara na ọ nwere 10 electrons kama nke mbụ 12. Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị nke Mg2+, anyị ga-ekenye elektrọn iri ndị a na shells na subshells dị iche iche dịka ụkpụrụ iwu si dị.

Anyị na-amalite site n'ekenye electrons na shei ime, nke bụ nke mbụ (n = 1). Ebe ọ bụ na electrons jupụtara n'usoro ike na-arịgo, a na-ekenye eletrọn nke mbụ na 1s sublevel. Mgbe ahụ, a na-ekenye electrons asatọ na-esote na shei nke abụọ (n = 2), na 2s na 2p sublevels. Otú ọ dị, ebe ọ bụ na magnesium ion furu efu abụọ eletrọn, anyị nwere naanị abụọ eletrọn fọdụrụ ikenye. A na-etinye ihe ndị a na 2s sublevel, na-ahapụ 2p sublevel efu. Ya mere, nkesa eletrọnịkị nke magnesium ion (Mg2+) bụ 1s2 2s2.

14. Ihe omume 10: Nkesa eletrọnịkị nke lithium atom

Atọm lithium nwere nhazi eletrọnịkị akọwapụtara nke na-ekpebi ka esi ekesa elektrọn ya n'ogo ike dị iche iche na obere ihe. Iji chọpụta nkesa eletrọnịkị a, anyị nwere ike iji iwu Aufbau na iwu Hund na ọnụọgụ kachasị nke iwu ike nha anya.

Enwere ike ikpebi nhazi eletrọnịkị nke lithium atom site na ịgbaso usoro ndị a:

1. Chọpụta ọnụọgụ atomic nke lithium, nke bụ 3. Nke a na-agwa anyị na lithium atom nwere electron atọ.
2. Chọta electrons dị iche iche ike ọkwa na sublevels. Ọkwa ike nke mbụ, nke a maara dị ka ọkwa K, nwere ike ịnwe oke nke 2 electrons, ebe ike nke abụọ, nke a maara dị ka ọkwa L, nwere ike ịnwe oke nke 8 electrons.

3. Debe electrons na ọkwa K mbụ Lithium nwere otu eletrọn na ọkwa K.

4. Debe electrons fọdụrụ na ọkwa L nke nwere electrons abụọ na ọkwa L.
5. Nkesa eletrọnịkị nke atọm lithium bụ 1s² 2s¹. Nke a na-egosi na lithium nwere otu eletrọn na ọkwa K yana eletrọn abụọ na ọkwa L.

Ọ dị mkpa iburu n'obi na nkesa eletrọnịkị nke lithium atom na-agbaso iwu nke arụ ọrụ quantum, nke na-agwa anyị otú e si jupụta ọkwa ike dị iche iche na sublevels. Nhazi eletrọnịkị nke lithium na-enye anyị ozi gbasara nkesa nke elektrọn ya na nkwụsi ike ya na ala ala ya.

Na nchịkọta, mmemme nkesa eletrọnịkị ewepụtara bụ ngwa ọrụ dị mkpa iji nwalee ma wusie ihe ọmụma gị ike n'akụkụ kemistri a dị oke mkpa. Site na ha, ị nwetala ohere ịmara iwu ndị na-achịkwa nkesa nke eletrọn na ọkwa dị iche iche na obere atọm.

Site na idozi mmemme ndị a, ị nweela ike ịnwale ikike gị itinye ụkpụrụ ndị bụ isi nke nkesa eletrọnịkị, dịka iwu Aufbau, ụkpụrụ mwepu nke Pauli, na iwu Hund. Na mgbakwunye, ị mụtala iji tebụl oge iji chọpụta ọnụọgụ eletrọn na ọkwa ọ bụla na sublevel.

Ọ dị mkpa ịkọwapụta na nkesa eletrọnịkị dị oke mkpa iji ghọta njirimara na omume nke ihe kemịkal. Site n'ịghọta echiche na nka ndị metụtara mmega ahụ ndị a, ị ga-adị njikere ịkwalite nghọta gị gbasara nhazi atomic na kemịkalụ n'ozuzu.

Cheta na omume mgbe niile na imezi ihe omume bụ isi ihe na-eme ka ihe ọmụma gị sie ike. Anyị na-akwado ka ị gaa n'ihu na-enyocha mmega ahụ yiri ya wee banye n'akụkụ ndị ọzọ metụtara nkesa eletrọnịkị. Nke a ga-enye gị ohere imeziwanye nkà gị ma mepụta ntọala siri ike n'ọhịa dị oke mkpa dị ka kemistri.

Na mmechi, idozi mmemme nkesa eletrọnịkị ndị a enyela gị ohere ịnwale ihe ọmụma na nka gị na ngalaba kemịkalụ a dị mkpa. Site n'ịga n'ihu na-eme ma nyochaa isiokwu a, ị ga-aga n'ihu ịghọ ọkachamara na nkesa eletrọnịkị na iwusi ntọala gị ike na kemịl n'ozuzu.