15 Hund's Rule Voorbeeld: Gedetailleerde uitleg

De regel van Hund zegt: In een subschil zullen elektronen alleen gepaard gaan als alle orbitalen van een subschil half gevuld zijn met parallelle spin.

Enkele voorbeelden van de regel van Hund worden hieronder vermeld,

• Stikstof
• Carbon Fibre
• Zuurstof
• Natrium
• Aluminium
• Magnesium
• Waterstof
• Lithium
• Beryllium
• Neon
• Zwavel
• Kalium
• Silicium
• Chromium
• Koper

Stikstof :

Het elektron zal als eerste de helft vullen met dezelfde spin in de hele orbitaal, waarna de koppeling plaatsvindt. Als de koppeling eerst plaatsvindt, wordt dat overtreding van de regel genoemd. De spin wordt afzonderlijk bezet met dezelfde spin. Het atoomnummer van stikstof is 7. Het heeft 5 valentie-elektronen. Hier worden de 2p-subschalen als eerste gevuld met hun orbitalen. De 2p-subshell zal eerst worden gevuld met 3 elektronen in elk, zodat deze eerst voor de helft gevuld zal zijn voordat hij gaat paren, zoals de regel van Honderden. In de 1^st geval .In de 2^nd, 3^rd en 4^th in het geval dat de overtreding plaatsvond, omdat de orbitalen niet afzonderlijk bezet zijn.
1. Nee₇ = 1 sec² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹ 2p_z¹  (gehoorzaamt de regel) 2.N₇= 1 sec² 2s²  2p_x² 2p_y¹ 2p_z⁰ (schending van de regel) 3.N₇=1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y² 2p_z⁰ (schending van de regel) 4.N₇= 1 sec²  2s²  2px¹ 2py⁰ 2pz²(overtreding van de regel)

Koolstof:

Het atoomnummer van koolstof is 6. Het heeft 4 valentie-elektronen. Haar 2p bevat 2 elektronen in hun subshell. Als de elektronen eerst paren, wordt de overtreding van de regel gevonden. C= 1s² 2s²2px¹ 2py¹ 2pz⁰ (gehoorzaamt de regel) C= 1s² 2s²2px² 2py⁰ 2pz⁰ (overtreding van de regel) C= 1s² 2s²2px⁰ 2py² 2pz⁰ (overtreding van de regel)

Zuurstof:

Zuurstofatoom heeft 8 atoomnummers, het komt na stikstofatoom. De zuurstof bevat 4 elektronen in 2p subshell. Drie elektronen hebben hun elektron in p-subschil gevuld, het laatste elektron gaat gepaard met een van de px, py, pz.
O₈=1s² 2s²2px² 2py¹ 2pz¹ het paren zal tegenovergestelde spin zijn (gehoorzaamt regel ) O8=1s² 2s² 2px² 2py¹ 2pz¹koppelen zal dezelfde spin zijn (overtreding van de regel)

Na bevat 11 atoomnummers. Het laatste elektron gaat hier onder 3s subshell. . Als het elektron naar de volgende orbitaal gaat zonder de laatste orbitaal te vullen, dan is er sprake van een overtreding van de regel. De elektronenconfiguratie zal zijn, De elektronenconfiguratie zal zijn,
Na₁₁=1s2 2s2 2p6 3s1 (gehoorzaamt de regel) Na₁₁=1s2 2s2 2p5 3s2 (overtreding van de regel)

aluminium:

Al heeft 13 atoomnummers, 3 valentie-elektronen. Het laatste elektron gaat onder p subshell , dus het gaat onder p blokelement.
De configuratie hiervan is: Al =1s2 2s2 2p6 3s2 3p1(gehoorzaamt de regel) Al =1s2 2s2 2p6 3s1 3p2(overtreding van de regel)

B. Regel van Hund Maximale veelvoud voorbeeld:

Magnesium atoom:

Mg-atoom heeft 12 atoomnummer. De laatste twee elektronen bevinden zich onder de subshell van 3s. Dus gaat onder p blokelement. De elektronische configuratie zal zijn: Mg= 1s2 2s2 2p6 3s2

waterstof atoom:

Het atoomnummer wordt 1. De elektronen configuratie zal zijn, H₁= 1s1

Lithium atoom:

Het atoomnummer is 3.Li gaat onder het blokelement. De elektronenconfiguratie zal zijn: Li = 1s2 2s1

Beryllium atoom:

Het atoomnummer is 4. Hier gaat 2 elektron onder 2s subshell, gaat onder s blokelementen. De elektronische configuratie zal zijn: Be= 1s2 2s2

Neon atoom:

De elektronen worden hier volledig gevuld. Het atoomnummer / z zal 10 zijn. De 6 elektronen zullen volledig gevuld zijn in de p-orbitalen. De elektronische configuratie zal Ne=1s2 2s2 2p6 zijn

Hund's regel van elektronenconfiguratie voorbeeld:

Zwavel:

Het bevat 16 atoomnummers. De elektronische configuratie hiervan zal zijn,
S=1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

Kalium:

K-atoom heeft 19 atoomnummers. De elektronenconfiguratie zal zijn
K=1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

Silicium:

Si-atoom heeft 14 atoomnummer. Het past in het p-blokelement. De elektronenconfiguratie zal zijn,
Si= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Chromium:

Chroomatoom heeft 24 atoomnummers. De verwachte elektronische configuratie zal zijn,
Cr= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4
De d-orbitaal bevat 4 elektronen in hun subschil, als deze 5 elektronen bevat, zal de Cr stabieler zijn. dus 1 elektron van 4s elektron gaat naar de 3D-orbitaal om de stabiliteit te behouden. Dus de werkelijke en stabiele configuratie is, Cr= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

Koper :

It heeft 29 elektronen, dus de verwachte configuratie zal zijn
Co= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9
Dit geeft 1 half gevulde orbitaal en één gevulde orbitaal. Door één elektron aan de 4s-orbitaal naar de 3d-orbitaal te geven, zal de atomaire configuratie stabieler zijn.
Dus de daadwerkelijke configuratie zal zijn,
Co=1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Dit helpt bij veel van de eigenschappen om hun subshell te vullen.
Volgens het Aufbau-principe wordt eerst een lagere energie gevuld dan die van een hogere energie-orbitaal. Dit zal echter onder bepaalde regels worden gefocust, 1s orbitaal wordt eerst gevuld, daarna gaat 2s op dezelfde manier door, maar nadat eerst 1 elektron in elke subshell is gegeven. De bestelling moet erdoor worden ingevuld.

Volgens de regel:
1: Elk elektron in een orbitaal in een atoom dubbel gevuld na afzonderlijk vervuld.
2: alle orbitalen die afzonderlijk zijn bezet, hebben dezelfde spin.

De elektronen worden op een zodanige manier vervuld dat
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 4f 14 5d10 5f14
Hier hebben we zeker kennis over alle subshells s, p, d, f.
s subshell heeft 1 orbitaal met maximaal 2 elektronen.
p subshell heeft 3 orbitalen bevatten, maximaal 6 elektronen in hun drie orbitalen.
d subshell met 5 orbitalen, dus het moet maximaal 10 elektronen bevatten.
f subshell heeft 7 orbitalen, dus het moet maximaal 14 elektronen in hun orbitaal bevatten.

multipliciteitsregel gebaseerd op atoomspectra.

Lees meer op:

Voorbeeld van 10+ zuur-basereactie: gedetailleerde uitleg

Americium elektronenconfiguratie.