Diagram Moeller dalam apa yang terdiri dan memecahkan latihan

itu Diagram Moeller atau metode hujan adalah metode grafis dan mnemonik untuk mempelajari aturan Madelung; yaitu, bagaimana menulis konfigurasi elektronik suatu elemen. Hal ini ditandai dengan menelusuri diagonal melalui kolom orbital, dan mengikuti arah panah, urutan yang tepat dari mereka ditetapkan untuk atom.

Di beberapa bagian dunia, diagram Moeller juga dikenal sebagai metode hujan. Melalui itu, perintah didefinisikan dalam pengisian orbital, yang juga didefinisikan oleh tiga bilangan kuantum n, l dan ml.

Pada gambar atas diagram Moeller sederhana ditampilkan. Setiap kolom berhubungan dengan orbital yang berbeda: s, p, d dan f, dengan tingkat energi masing-masing. Panah pertama menunjukkan bahwa pengisian atom apa pun harus dimulai dengan orbital 1s.

Jadi, panah berikutnya harus dimulai dengan orbital 2s, dan kemudian dengan 2p melalui orbital 3s. Dengan cara ini, seolah-olah hujan, orbital dan jumlah elektron yang dipegang dicatat (4l+2).

Diagram Moeller merupakan pengantar bagi mereka yang mempelajari konfigurasi elektronik.

Indeks

• 1 Apa itu diagram Moeller?
  • 1.1 Aturan Madelung
  • 1.2 Langkah-langkah untuk diikuti
• 2 Latihan dipecahkan
  • 2.1 Berilium
  • 2.2 Fosfor
  • 2.3 Zirkonium 
  • 2.4 Iridium
  • 2.5 Pengecualian untuk diagram Moeller dan aturan Madelung
• 3 Referensi

Apa itu diagram Moeller?

Aturan Madelung

Karena diagram Moeller terdiri dari representasi grafis dari aturan Madelung, perlu diketahui bagaimana yang terakhir bekerja. Pengisian orbital harus mematuhi dua aturan berikut:

-Orbital dengan nilai terendah n+l mereka mengisi dulu, sedang n nomor kuantum utama, dan l Momentum sudut orbital Misalnya, orbital 3d berkorespondensi dengan n= 3 dan l= 2, oleh karena itu, n+l= 3 + 2 = 5; sementara, orbital 4s sesuai dengan n= 4 dan l= 0, dan n+l= 4 + 0 = 4. Dari uraian di atas ditetapkan bahwa elektron mengisi orbital 4s lebih dulu daripada 3d.

-Jika dua orbital memiliki nilai yang sama n+l, elektron akan menempati yang pertama dengan nilai terendah n. Misalnya, orbital 3d memiliki nilai n+l= 5, seperti orbital 4p (4 + 1 = 5); tetapi karena 3d memiliki nilai terendah n, itu akan mengisi terlebih dahulu bahwa 4p.

Dari dua pengamatan sebelumnya, Anda dapat mencapai urutan pengisian orbital berikut: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Mengikuti langkah yang sama untuk nilai yang berbeda dari n+l untuk setiap orbital konfigurasi elektronik dari atom lain diperoleh; yang pada gilirannya juga dapat ditentukan oleh diagram Moeller secara grafis.

Langkah-langkah untuk diikuti

Aturan Madelung menetapkan formula n+l, dengan mana konfigurasi elektronik dapat "dipersenjatai". Namun, seperti yang dinyatakan, diagram Moeller sudah secara grafis mewakili ini; jadi ikuti saja kolom Anda dan gambar secara diagonal langkah demi langkah.

Bagaimana Anda memulai konfigurasi elektronik sebuah atom? Untuk melakukan ini, pertama-tama Anda harus tahu nomor atomnya Z, yang menurut definisi untuk atom netral sama dengan jumlah elektron.

Jadi, dengan Z Anda mendapatkan jumlah elektron, dan dengan ini dalam pikiran Anda mulai menggambar diagonal dengan diagram Moeller.

Orbital dapat menampung dua elektron (menerapkan rumus 4)l+2), p enam elektron, sepuluh d, dan f empat belas. Ia berhenti di orbital tempat elektron terakhir yang diberikan Z diduduki.

Untuk klarifikasi lebih lanjut, di bawah ini adalah serangkaian latihan yang diselesaikan.

Latihan yang diselesaikan

Berilium

Menggunakan tabel periodik, elemen berilium terletak dengan Z = 4; dengan kata lain, keempat elektronnya harus ditempatkan di orbital.

Dimulai dengan panah pertama pada diagram Moeller, orbital 1s menempati dua elektron: 1s²; diikuti oleh orbital 2s, dengan dua elektron tambahan untuk menambahkan 4 total: 2s².

Oleh karena itu, konfigurasi elektronik berilium, dinyatakan sebagai [Be] adalah 1s²2s². Perhatikan bahwa jumlah superskrip sama dengan jumlah total elektron.

Fosfor

Unsur fosfor memiliki Z = 15, dan oleh karena itu, ia memiliki total 15 elektron yang harus menempati orbital. Untuk bergerak maju, Anda memulai sekaligus dengan konfigurasi 1s²2s², yang mengandung 4 elektron. Maka 9 elektron lagi akan hilang.

Setelah orbital 2s, panah berikutnya "masuk" melalui orbital 2p, akhirnya jatuh ke orbital 3s. Karena orbital 2p dapat menempati 6 elektron, dan elektron 3s 2, kita memiliki: 1s²2s²2p⁶3s².

Tiga elektron lagi masih belum ada, yang menempati orbital 3p berikut menurut diagram Moeller: 1s²2s²2p⁶3s²3p³, konfigurasi fosfor elektronik [P].

Zirkonium

Elemen zirkonium memiliki Z = 40. Jalur pemendek dengan konfigurasi 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, dengan 18 elektron (dari gas mulia argon), 22 elektron akan hilang. Setelah orbital 3p, yang berikut yang mengisi menurut diagram Moeller adalah orbital 4s, 3d, 4p, dan 5s.

Mengisi mereka sepenuhnya, yaitu, 4s², 3d¹⁰, 4 p⁶ dan 5s², total 20 elektron ditambahkan. Karenanya, 2 elektron yang tersisa ditempatkan di orbital berikutnya: 4d. Dengan demikian, konfigurasi elektronik zirkonium, [Zr] adalah: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4 p⁶5s²4d².

Iridium

Iridium memiliki Z = 77, sehingga memiliki 37 elektron tambahan sehubungan dengan zirkonium. Mulai dari [Cd], yaitu, 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4 p⁶5s²4d¹⁰, Anda harus menambahkan 29 elektron dengan orbital diagram Moeller berikut.

Menelusuri diagonal baru, orbital baru adalah: 5p, 6s, 4f, dan 5d. Mengisi tiga orbital pertama sepenuhnya yang kita miliki: 5p⁶, 6s² dan 4f¹⁴, untuk memberikan total 22 elektron.

Jadi ada 7 elektron yang hilang, yang berada dalam orbital 5d: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4 p⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5d⁷.

Yang sebelumnya adalah konfigurasi elektronik iridium, [Go]. Perhatikan bahwa orbital 6s² dan 5d⁷ mereka disorot dalam huruf tebal untuk menunjukkan bahwa mereka sesuai dengan lapisan valensi logam ini.

Pengecualian untuk diagram Moeller dan aturan Madelung

Ada banyak elemen dalam tabel periodik yang tidak mematuhi apa yang baru saja dijelaskan. Konfigurasi elektronik mereka berbeda secara eksperimental dari yang diprediksi karena alasan kuantum.

Di antara unsur-unsur yang menyajikan ketidaksesuaian ini adalah: kromium (Z = 24), tembaga (Z = 29), perak (Z = 47), rodium (Z = 45), cerium (Z = 58), niobium (Z = 41) dan masih banyak lagi.

Pengecualian sangat sering terjadi pada pengisian orbital d dan f. Sebagai contoh, chrome harus memiliki konfigurasi valensi 4s²3d⁴ menurut diagram Moeller dan aturan Madelung, tapi ini benar-benar 4s¹3d⁵.

Juga, dan akhirnya, konfigurasi valensi perak harus 5s²4d⁹; tapi ini benar-benar 5s¹4d¹⁰.

Referensi

1. Gavira J. Vallejo M. (6 Agustus 2013). Pengecualian terhadap aturan Madelung dan diagram Moeller dalam konfigurasi elektronik unsur-unsur kimia. Dipulihkan dari: triplenlace.com
2. Misuperclase (s.f.) Apa itu konfigurasi elektronik? Diperoleh dari: misuperclase.com
3. Wikipedia. (2018). Diagram Moeller. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
4. Dummies (2018). Cara merepresentasikan elektron dalam diagram tingkat energi. Diperoleh dari: dummies.com
5. Kapal R. (2016). Urutan Pengisian Negara Elektron. Diperoleh dari: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu