13 Voorbeeld van Aufbau-principe: gedetailleerde uitleg

by

In dit artikel, “voorbeeld van het aufbau-principe”, worden verschillende soorten voorbeelden met gedetailleerde uitleg kort besproken.

Voorbeelden van Aufbau Principe en schending van Aufbau Principe-

  1. rutenium
  2. Rhodium
  3. Platinum
  4. Zilver
  5. lantaan
  6. Chromium
  7. Koper
  8. Palladium
  9. Molybdeen
  10. Carbon Fibre
  11. Zwavel
  12. Stikstof
  13. Broom
  14. Strijkijzer

Wat is het Aufbau-principe?

Het Aufbau-principe speelt een belangrijke regel in de chemie om de elektronenconfiguratie van elk atoom in zijn grondtoestand te detecteren. Het atoom dat het Aufbau-principe volgt, moet de regel van Hund volgen (aanvankelijk kan elke orbitaal slechts één elektron bevatten voordat de orbitaal dubbel bezet is) en Pauli's uitsluitingsprincipe (geen twee elektronen in één orbitaal hebben dezelfde spin).

Het woord "Aufbau-principe'is afkomstig van het Duitse woord Aufbauprinzip, wat betekent dat het opbouwprincipe de elektronische configuratie van elk atoom in de grondtoestand bepaalt.

Opvallende kenmerken van het Aufbau-principe-

  1.  In eerste instantie zullen elektronen de laagste energieniveaus bezetten. Elektronen zullen alleen in hogere energieniveaus worden gevuld als de laagste energieniveaus zijn opgevuld.
  2.  De energie van elke orbitaal kan worden bepaald door de (n+l) regel. [n en l zijn respectievelijk hoofd- en azimutaal kwantumgetal].
  3. De oplopende volgorde van energieniveaus wordt weergegeven in het volgende diagram:
aufbau principe voorbeeld
Aufbau-principe.
Krediet van het beeld: Wikimedia Commons

Voorbeelden van schending van het Aufbau-principe-

rutenium

Ruthenium is een metaal uit de platinagroep met atoomnummer 44 en wordt voornamelijk gebruikt als legeringsmiddel voor het harden van platina en palladium. Elektronen s in Ru worden op deze manier verdeeld: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d7 5s1.

In deze meta heeft de 5s-orbitaal een lagere energie dan de 4d-orbitaal (n+l-waarde voor 4d is 7 en voor 5s is 5). Maar de 4d-orbitaal zal eerder gevuld worden dan de 5s-orbitaal. De elektronische configuratie van Ru is dus [Kr] 4d7 5s1 in plaats van [Kr] 4d6 5s2.

Rhodium

Net als ruthenium schendt ook rhodium (Rh) het Aufbau-principe. Het atoomnummer is 45. In Rh is de 4d-orbitaal vóór 5s opgevuld, hoewel 5s een lagere energie heeft dan 4d. De elektronische configuratie van Rhodium is dus – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d8 5s1. Als het Aufbau-principe wordt gevolgd, is de configuratie [Kr] 4d7 5s2.

Volg voor meer informatie: Voorbeelden van drievoudige obligaties: gedetailleerde inzichten en feiten

Platinum

Platina is een d-blokelement met atoomnummer 78. Het Aufbau-principe wordt ook geschonden in platina omdat in platina de 5d-orbitaal eerst wordt gevuld door een elektron dan 6s, hoewel 5d een grotere (n+l) waarde heeft dan 6s (n+l-waarde van 5d is 8 en voor 6s is 6). Elektronische configuratie van platina is [Xe] 4f14 5d9 6s1 in plaats van [Xe] 4f14 5d8 6s2.

Zilver

Zilver is een wit glanzend glanzend metaal met atoomnummer 47. Het heeft een warmtegeleidingsvermogen. Het is ook in strijd met het Aufbau-principe. Elektronen in Ag worden op deze manier 1s over de orbitalen verdeeld2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s1. Om de stabiliteit van de vervulde elektronenconfiguratie in het d-blok te verkrijgen, zal het laatste elektron niet in de 5s-orbitaal binnenkomen. Om de heerschappij van Aufbau te handhaven elektronen configuratie van zilver moet [Kr] 4d . zijn9 5s2. Maar de daadwerkelijke configuratie is [Kr] 4d10 5s1.

Voorbeeld van beperkingen van het Aufbau-principe-

lantaan

Lanthaan is een f-blokelement met atoomnummer 57. In La komt het elektron binnen in de 5d-orbitaal vóór de 4f-orbitaal. Elektronen in lanthaan worden op deze manier verdeeld: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f0 5s2 5p6 5d1 6s2. De werkelijke reden voor het overtreden van het Aufbau-principe is dat de energie van de 4f- en 5d-orbitaal vrijwel hetzelfde is. Zo komen elektronen de 5d-orbitaal binnen en blijft de 4f-orbitaal leeg.

Chromium

Chroom is een d-blokelement met atoomnummer 24. De elektronen in Cr zijn op deze manier in de orbitalen georiënteerd: [Ar] 3d5 4s1. Om de halfgevulde elektronenconfiguratiestabiliteit van d-orbitaal te bereiken, vermijdt chroom de configuratie [Ar] 3d4 4s2. 4s-orbitaal heeft een lagere n+l-waarde dan 3d-orbitaal. Het elektron moet dus in de 4s-orbitaal binnenkomen vóór de 3D-orbitaal.

Kijk voor meer informatie op: 5+ voorbeelden van dubbele obligaties: gedetailleerde inzichten en feiten

Koper

Net als chroom schendt ook koper het Aufbau-principe. Volledig gevulde d-orbitale stabiliteit overheerst het Aufbau-principe in de elektronenconfiguratie van Cu. De elektronische configuratie van kopermetaal is [Ar] 3d10 4s1. Als koper aan het Aufbau-principe zou voldoen, zal de elektronenconfiguratie [Ar] 3d zijn9 4s2.

Palladium

Palladium heeft atoomnummer 47 met een elektronenconfiguratie [Kr] 4d10. Het bereikt ook de volledig gevulde d-orbitaalstabiliteit en vermijdt zo dat de elektronenconfiguratie [Kr] 4d is8 5s2. 4d-orbitaal heeft een grotere n+l-waarde (n+l-waarde voor 4d is 4+2=6) dan 5s-orbitaal (n+l-waarde voor 5s is 5+0=5).

Molybdeen

Net als chroom kreeg molybdeen (Mo) ook de halfgevulde elektronische configuratie van het d-blok en het Aufbau-principe wordt gedomineerd door stabiliteit van de halfgevulde elektronenconfiguratie. Elektronen in dit element worden op deze manier verdeeld - [Kr] 4d5 5s1. Hoewel de n+l-waarde van 4d veel groter is dan de n+l-waarde van 5s, zal het elektron de 4d-orbitaal binnengaan vóór de 5s-orbitaal.

Voorbeelden van elektronenconfiguratie Aufbau Principe-

De meeste elementen in het periodiek systeem gehoorzamen aan het Aufbau-principe en de energieniveaus worden opgevuld naarmate het energieniveau toeneemt. Enkele van de voorbeelden staan ​​​​hieronder geschreven:

Carbon Fibre

Het atoomnummer van koolstof is 6. Het volgt het Aufbau-principe en de elektronenconfiguratie is 1s2 2s2 2p2. Elektronen komen eerst binnen in de 1s-orbitaal, vervolgens in de 2s-orbitaal en gevolgd door de 2p-orbitaal.

Volg voor meer informatie: 15 Coördinaat Covalente Bond-voorbeelden: gedetailleerd inzicht en feiten

Zwavel

Zwavel is een niet-metaalachtig, meerwaardig chemisch element met atoomnummer 16. Het behoudt ook de juiste elektronenconfiguratie volgens het Aufbau-principe (1s2 2s2 2p6 3s2 3p4). Het vullen van elektronen vindt plaats volgens de n+l-regel van het Aufbau-principe.

Stikstof

Stikstof is een niet-metaalachtig gasvormig chemisch element met atoomnummer 7. Stikstof heeft een elektronenconfiguratie van stikstof - (N) is 1s2 2s2 2p3. Elektronen gaan eerst de 1s-orbitaal binnen, dan 2s en ten slotte worden de 2p-orbitalen opgevuld omdat de n+l-waarde voor 1s, 2s en 2p (1+0)=1, (2+0)=2, (2+1)=3 is respectievelijk.

Broom

Broom (Br) is een vloeibare chemische halogeenverbinding met atoomnummer 35. Het is een p-blokelement. Ook hier wordt het Aufbau-principe gehandhaafd. Elektronen in Br worden op deze manier verdeeld: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5.

Ga voor meer informatie door: 5+ voorbeelden van metalen bindingen: uitleg en gedetailleerde feiten

Strijkijzer

Het is een 3D-blokelement met atoomnummer 26. De elektronenconfiguratie is 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. Het Aufbau-principe wordt in dit voorbeeld ook gevolgd omdat de 4s-orbitaal eerst goed gevuld is vóór de 3d-orbitaal.

Lees ook: