PERATURAN PEPENJURU: APA MAKSUDNYA DAN CONTOHNYA - KIMIA - 2026

Yang memerintah pepenjuru adalah prinsip pembinaan yang membolehkan menerangkan konfigurasi elektronik atom atau ion, menurut tenaga setiap peringkat orbit atau tenaga. Dalam pengertian ini, pengedaran elektronik setiap atom adalah unik dan diberikan oleh nombor kuantum.

Nombor-nombor ini menentukan ruang di mana elektron kemungkinan besar berada (disebut orbit atom) dan juga menerangkannya. Setiap nombor kuantum berkaitan dengan sifat orbital atom, yang membantu memahami ciri-ciri sistem atom dengan susunan elektron mereka di dalam atom dan tenaga mereka.

Begitu juga, peraturan pepenjuru (juga dikenal sebagai Peraturan Madelung) didasarkan pada prinsip lain yang mematuhi sifat elektron, untuk menggambarkan perilaku mereka dengan betul dalam spesies kimia.

Untuk apa itu?

Prosedur ini didasarkan pada prinsip Aufbau, yang menyatakan bahawa dalam proses penyatuan proton ke inti (satu persatu), ketika unsur-unsur kimia terbentuk, elektron juga ditambahkan ke orbit atom.

Ini bermaksud bahawa apabila atom atau ion berada dalam keadaan tanahnya, elektron menempati ruang yang tersedia pada orbit atom mengikut tahap tenaga mereka.

Dengan menduduki orbital, elektron pertama kali diletakkan pada tahap yang mempunyai tenaga paling rendah dan tidak dihuni, dan kemudian mereka berada pada mereka yang mempunyai tenaga tertinggi.

Konfigurasi elektronik spesies kimia

Begitu juga, peraturan ini digunakan untuk mendapatkan pemahaman yang cukup tepat mengenai konfigurasi elektronik unsur kimia unsur; iaitu unsur kimia ketika berada dalam keadaan asasnya.

Oleh itu, dengan mendapatkan pemahaman mengenai konfigurasi yang terdapat dalam elektron atom, sifat unsur kimia dapat difahami.

Memperoleh pengetahuan ini penting untuk pengurangan atau ramalan harta tanah ini. Begitu juga, maklumat yang diberikan oleh prosedur ini membantu menjelaskan mengapa jadual berkala sangat setuju dengan penyiasatan unsur-unsur.

Apakah peraturan pepenjuru?

Walaupun peraturan ini hanya berlaku untuk atom dalam keadaan dasar mereka, ia berfungsi dengan baik untuk unsur-unsur jadual berkala.

Prinsip pengecualian Pauli dipatuhi, yang menyatakan bahawa dua elektron yang tergolong dalam atom yang sama tidak dapat memiliki empat nombor kuantum yang sama. Keempat nombor kuantum ini menerangkan setiap elektron yang terdapat di dalam atom.

Oleh itu, nombor kuantum utama (n) menentukan tahap tenaga (atau shell) di mana elektron yang dikaji berada dan nombor kuantum azimutal (ℓ) berkaitan dengan momentum sudut dan memperincikan bentuk orbit.

Begitu juga, bilangan kuantum magnetik (m _ℓ ) menyatakan orientasi ini orbit mempunyai dalam ruang dan nombor spin kuantum (m _s ) menerangkan arah putaran yang dibawa oleh elektron pada paksi sendiri.

Selanjutnya, peraturan Hund menyatakan bahawa konfigurasi elektron yang menunjukkan kestabilan terbesar dalam sublevel dianggap sebagai yang mempunyai lebih banyak putaran pada kedudukan selari.

Dengan mematuhi prinsip-prinsip ini, ditentukan bahawa pengedaran elektron mematuhi rajah yang ditunjukkan di bawah:

Dalam gambar ini nilai n sesuai dengan 1, 2, 3, 4…, mengikut tahap tenaga; dan nilai ℓ diwakili oleh 0, 1, 2, 3…, yang masing-masing setara dengan, p, d dan f. Jadi keadaan elektron di orbit bergantung pada nombor kuantum ini.

Contoh

Dengan mengambil kira keterangan prosedur ini, beberapa contoh penerapannya diberikan di bawah.

Pertama, untuk mendapatkan sebaran elektronik kalium (K), nombor atomnya mesti diketahui, iaitu 19; iaitu atom kalium mempunyai 19 proton dalam nukleusnya dan 19 elektron. Menurut rajah, konfigurasinya diberikan sebagai 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ¹ .

Konfigurasi atom polielektronik (yang mempunyai lebih daripada satu elektron dalam strukturnya) juga dinyatakan sebagai konfigurasi gas mulia sebelum atom ditambah elektron yang mengikutinya.

Sebagai contoh, dalam hal kalium ia juga dinyatakan sebagai 4s ¹ , kerana gas mulia sebelum kalium dalam jadual berkala adalah argon.

Contoh lain, tetapi dalam kes ini adalah logam peralihan, adalah logam merkuri (Hg) yang mempunyai 80 elektron dan 80 proton dalam nukleusnya (Z = 80). Menurut skema pembinaan, konfigurasi elektroniknya yang lengkap adalah:

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 ¹⁰ .

Seperti kalium, konfigurasi merkuri dapat dinyatakan sebagai 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² , kerana gas mulia yang mendahuluinya dalam jadual berkala adalah xenon.

Pengecualian

Peraturan pepenjuru dirancang untuk diterapkan hanya pada atom yang berada dalam keadaan asas dan dengan muatan elektrik sama dengan sifar; iaitu, ia digabungkan dengan elemen jadual berkala.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa pengecualian di mana terdapat penyimpangan penting antara pengedaran elektronik yang diandaikan dan hasil eksperimen.

Peraturan ini didasarkan pada pengedaran elektron ketika mereka berada di sublevel yang mematuhi peraturan n + ℓ, yang menyiratkan bahawa orbit yang mempunyai magnitud kecil n + ℓ diisi sebelum yang menunjukkan magnitud yang lebih besar dari parameter ini.

Sebagai pengecualian, unsur-unsur paladium, kromium dan tembaga disajikan, di mana konfigurasi elektronik diramalkan yang tidak setuju dengan apa yang diperhatikan.

Menurut peraturan ini, paladium mesti mempunyai taburan elektronik yang sama dengan 5s ² 4d ⁸ , tetapi eksperimen menghasilkan satu yang sama dengan 4d ¹⁰ , yang menunjukkan bahawa konfigurasi atom yang paling stabil berlaku apabila subshell 4d penuh; iaitu, ia mempunyai tenaga yang lebih rendah dalam kes ini.

Begitu juga, atom kromium harus mempunyai taburan elektronik berikut: 4s ² 3d ⁴ . Walau bagaimanapun, secara eksperimen didapati bahawa atom ini memperoleh konfigurasi 4s ¹ 3d ⁵ , yang menunjukkan bahawa keadaan tenaga yang lebih rendah (lebih stabil) berlaku apabila kedua-dua sub-lapisan diisi sebahagian.

Rujukan

1. Wikipedia. (sf). Prinsip Aufbau. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Mexico: McGraw-Hill.
3. PemikiranCo. (sf). Definisi Peraturan Madelung. Diperolehi dari thinkco.com
4. Teks Libre. (sf). Prinsip Aufbau. Dipulihkan dari chem.libretexts.org
5. Reger, DL, Goode, SR and Ball, DW (2009). Kimia: Prinsip dan Amalan. Diperolehi dari books.google.co.ve