GAMBARAJAH MOELLER: APA YANG TERDIRI DAN LATIHAN DISELESAIKAN - KIMIA - 2026

The diagram Moeller atau kaedah hujan adalah grafik dan kaedah mnemonik untuk belajar peraturan Madelung itu; iaitu bagaimana menulis konfigurasi elektron suatu elemen. Ia dicirikan dengan melukis pepenjuru melalui lajur orbit, dan mengikuti arah anak panah, susunan yang sama untuk atom dibuat.

Di beberapa bahagian dunia, rajah Moeller juga dikenali sebagai kaedah hujan. Melalui ini, pesanan ditentukan dalam pengisian orbit, yang juga ditentukan oleh tiga nombor kuantum n, l dan ml.

Sumber: Gabriel Bolívar

Gambarajah Moeller ringkas ditunjukkan dalam gambar di atas. Setiap lajur sesuai dengan orbit yang berbeza: s, p, d dan f, dengan tahap tenaga masing-masing. Anak panah pertama menunjukkan bahawa pengisian atom mana-mana mesti bermula dengan orbit 1s.

Oleh itu, anak panah seterusnya mesti bermula dari orbit 2s, dan kemudian dari orbit 2p hingga 3s. Dengan cara ini, seolah-olah hujan, orbital dan bilangan elektron yang ditempatkannya (4 l +2) diperhatikan.

Gambar rajah Moeller mewakili pengenalan bagi mereka yang mengkaji konfigurasi elektron.

Apakah rajah Moeller?

Peraturan Madelung

Oleh kerana rajah Moeller terdiri daripada gambaran grafik peraturan Madelung, perlu diketahui bagaimana cara kerja yang terakhir. Pengisian orbit mesti mematuhi dua peraturan berikut:

- Orbital dengan nilai terendah n + l diisi terlebih dahulu, di mana n adalah nombor kuantum utama, dan l adalah momentum sudut orbit. Sebagai contoh, orbit 3d sepadan dengan n = 3 dan l = 2, oleh itu, n + l = 3 + 2 = 5; Sementara itu, orbit 4s sepadan dengan n = 4 dan l = 0, dan n + l = 4 + 0 = 4. Dari perkara di atas didapati bahawa elektron mengisi orbit 4s terlebih dahulu daripada yang 3d.

-Jika dua orbital mempunyai nilai n + l yang sama, elektron akan menempati satu dengan nilai n terendah pertama. Sebagai contoh, orbit 3d mempunyai nilai n + l = 5, begitu juga dengan orbit 4p (4 + 1 = 5); tetapi kerana 3d mempunyai nilai n terkecil, ia akan mengisi lebih awal daripada 4 p.

Dari dua pemerhatian sebelumnya, urutan pengisian orbit berikut dapat dicapai: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Mengikuti langkah yang sama untuk nilai yang berbeza dari n + l untuk setiap orbit, konfigurasi elektronik atom lain diperoleh; yang seterusnya juga dapat ditentukan oleh rajah Moeller secara grafik.

Langkah untuk diikuti

Peraturan Madelung menetapkan formula n + l, dengan mana konfigurasi elektron dapat "bersenjata". Namun, seperti yang dinyatakan, rajah Moeller sudah menggambarkannya secara grafik; jadi ikuti lajurnya dan lukis pepenjuru langkah demi langkah.

Bagaimana anda memulakan konfigurasi elektronik atom? Untuk melakukan ini, anda mesti terlebih dahulu mengetahui nombor atomnya Z, yang secara definisi bagi atom neutral sama dengan bilangan elektron.

Oleh itu, dengan Z kita memperoleh bilangan elektron, dan dengan pemikiran ini kita mula melukis pepenjuru melalui rajah Moeller.

Orbital s dapat menampung dua elektron (menerapkan formula 4 l +2), elektron p enam, d sepuluh, dan f empat belas. Ia berhenti di orbit di mana elektron terakhir yang diberikan oleh Z telah diduduki.

Untuk penjelasan lebih lanjut, berikut adalah siri latihan yang telah diselesaikan.

Latihan yang diselesaikan

Beryllium

Dengan menggunakan jadual berkala, elemen berilium terletak dengan Z = 4; iaitu, empat elektronnya mesti ditampung di orbit.

Bermula kemudian dengan anak panah pertama dalam rajah Moeller, orbit 1s menempati dua elektron: 1s ² ; diikuti oleh orbital 2s, dengan dua elektron tambahan untuk menambah 4 keseluruhan: 2s ² .

Oleh itu, konfigurasi elektron berilium, dinyatakan sebagai 1s ² 2s ² . Perhatikan bahawa penjumlahan superskrip sama dengan jumlah total elektron.

Padankan

Unsur fosforus mempunyai Z = 15, dan oleh itu mempunyai 15 elektron secara keseluruhan yang mesti memenuhi orbital. Untuk maju, anda mulakan sekaligus dengan konfigurasi 1s ² 2s ² , yang mengandungi 4 elektron. Maka 9 lagi elektron akan hilang.

Selepas orbit 2s, anak panah seterusnya "memasuki" orbit 2p, akhirnya mendarat di orbit 3s. Oleh kerana orbital 2p dapat menempati 6 elektron, dan elektron 3s 2, kita mempunyai: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² .

Masih ada 3 lagi elektron yang hilang, yang menempati orbit 3p berikut mengikut rajah Moeller: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³ , konfigurasi elektron fosfor.

Zirkonium

Unsur zirkonium mempunyai Z = 40. Memendekkan jalan dengan konfigurasi 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ , dengan 18 elektron (dengan argon gas mulia), maka 22 lagi elektron akan hilang. Selepas orbit 3p, yang berikutnya untuk mengisi mengikut rajah Moeller adalah orbit 4s, 3d, 4p dan 5s.

Mengisi mereka sepenuhnya, iaitu, 4s ² , 3d ¹⁰ , 4p ⁶ dan 5s ² , sejumlah 20 elektron ditambahkan. Oleh itu, 2 elektron yang tersisa ditempatkan dalam orbit berikut: 4d. Oleh itu, konfigurasi elektron zirkonium adalah: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² .

Iridium

Iridium mempunyai Z = 77, jadi ia mempunyai 37 elektron tambahan berbanding zirkonium. Bermula dari, iaitu, 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ , kita mesti menambah 29 elektron dengan orbital rajah Moeller berikut.

Melukis pepenjuru baru, orbit baru adalah: 5p, 6s, 4f dan 5d. Mengisi tiga orbit pertama sepenuhnya yang kita ada: 5p ⁶ , 6s ² dan 4f ¹⁴ , untuk memberikan sejumlah 22 elektron.

Oleh itu, terdapat 7 elektron yang hilang, yang berada dalam orbit 5d: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁷ .

Di atas adalah konfigurasi elektron iridium,. Perhatikan bahawa orbital 6s ² dan 5d ⁷ diserlahkan dengan huruf tebal untuk menunjukkan bahawa mereka sesuai dengan shell valensi logam ini.

Pengecualian pada rajah Moeller dan peraturan Madelung

Terdapat banyak elemen dalam jadual berkala yang tidak mematuhi apa yang baru saja dijelaskan. Konfigurasi elektron mereka berbeza secara eksperimen daripada yang diramalkan untuk sebab kuantum.

Antara elemen yang menunjukkan perbezaan ini ialah: kromium (Z = 24), tembaga (Z = 29), perak (Z = 47), rhodium (Z = 45), cerium (Z = 58), niobium (Z = 41) dan banyak lagi.

Pengecualian sangat kerap berlaku dalam mengisi orbital d dan f. Sebagai contoh, kromium harus mempunyai tetapan valensi 4s ² 3d ⁴ mengikut rajah Moeller dan peraturan Madelung, tetapi sebenarnya 4s ¹ 3d ⁵ .

Juga, dan akhirnya, konfigurasi valensi perak mestilah 5s ² 4d ⁹ ; tetapi sebenarnya adalah 5s ¹ 4d ¹⁰ .

Rujukan

1. Gavira J. Vallejo M. (6 Ogos 2013). Pengecualian terhadap peraturan Madelung dan rajah Moeller dalam konfigurasi elektronik unsur kimia. Dipulihkan dari: triplenlace.com
2. Superclass saya. (sf) Apakah konfigurasi elektron? Dipulihkan dari: misuperclase.com
3. Wikipedia. (2018). Gambar rajah Moeller. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org
4. Dummies. (2018). Cara mewakili elektron dalam rajah tahap tenaga. Dipulihkan dari: dummies.com
5. Nave R. (2016). Perintah Pengisian Negeri Elektron. Dipulihkan dari: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu