תצורת אלקטרונית
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| shell/ʃel/ | מעטפת |
| sub-shell/sʌb ʃel/ | תת-קליפה |
| orbital/ˈɔːbɪtl/ | אורביטל |
| principal quantum number/ˈprɪnsɪpl ˈkwɒntəm ˈnʌmbə/ | מספר קוונטי ראשי |
| configuration/kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/ | קונפיגורציה אלקטרונית |
| transition metal/trænˈsɪʃn ˈmetl/ | מתכת מעבר |
מקום הקיום של האלקטרונים
- אלקטרונים נמצאים במערכות, מחולקות לתת-מערכות, הנבנות מאורביטלים.
- הם מתמלאים מהאנרגיה הנמוכה והלאה.
- הפתעה אחת: 4s מתמלא לפני 3d.
התצורה האלקטרונית של נתרן (11 אלקטרונים) היא 1s² 2s² 2p⁶ ______.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לנתרן יש אלקטרון אחד בתת-קליפת 3s.
מערכות, תת-מערכות ואורביטלים
- למערכת יש מספר קוואנטי ראשי $n = 1, 2, 3, \dots$ ($n$ גדול יותר = רחוק יותר, אנרגיה גבוהה יותר).
- תת-מערכות הן s, p, d; כל אחת מורכבת מאורביטלים המכילים 2 אלקטרונים כל אחד.
| תת-מערכת | אורביטלים | מקסימום אלקטרונים |
|---|---|---|
| s | 1 | 2 |
| p | 3 | 6 |
| d | 5 | 10 |
מילוי השכבות
גרור את מספר הפרוטונים. האלקטרונים ממלאים את השכבות מבפנים החוצה (2, ואז 8, ואז 8) — בסיס הטבלה המחזורית.
כמה אלקטרונים יכול להכיל תת-קליפת p?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לתת-קליפת p יש 3 אורביטלים, כל אחד מהם מכיל 2 אלקטרונים, סך הכל 6 (s = 2, d = 10).
התאם כל תת-קליפה למספר האלקטרונים שהיא מכילה.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
כל אורביטלי מכיל 2; s יש לו 1 אורביטלי, p יש לו 3, d יש לו 5 — ולכן 2, 6 ו-10 אלקטרונים.
סדר המילוי
- 4s נמוך מ-3d, לכן 4s מתמלא קודם.
איזה תת-קליפה מתמלאה תחילה?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
4s שוכנת מעט מתחת ל-3d באנרגיה, ולכן 4s מתמלאה לפני 3d.
סדר את תת-הקליפות הללו לפי הסדר שבו הן מתמלאות.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
מילוי לפי אנרגיה, לא לפי מספר: 4s מגיעה לפני 3d.
כתיבת קונפיגורציות
- ברזל (Fe, $Z=26$): $1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$, או בקיצור $[\text{Ar}]\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$.
- עבור יונים חיוביים, מתכת מעבר מאבדת תחילה את אלקטרוני ה-4s: $\text{Fe}^{3+}$ הוא $[\text{Ar}]\,3\text{d}^5$.
התצוגה במצב היסוד של ברזל (Z = 26) היא:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
לאחר ארגון (18), ברזל מוסיף 4s² ולאחר מכן 3d⁶: [Ar] 3d⁶ 4s².
כאשר ברזל יוצר Fe³⁺, איזה אלקטרונים מאבדים תחילה?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מתכות מעבר מאבדות אלקטרונים מ-4s לפני 3d, לכן Fe³⁺ הוא [Ar] 3d⁵.
הבנתך מושלמת
- קליפות ($n$) → תת-קליפות (s/p/d) → אורביטלים (2 אלקטרונים כל אחד); s=2, p=6, d=10
- ממלאים קודם האנרגיה הנמוכה ביותר; 4s נמלא לפני 3d
- Fe: $[\text{Ar}]\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$
- יונים מאבדים 4s לפני 3d: $\text{Fe}^{3+} = [\text{Ar}]\,3\text{d}^5$