Aturan Diagonal Apa yang Melayani, Apa Itu Terdiri, Contoh

itu aturan diagonal adalah prinsip konstruksi yang memungkinkan untuk menggambarkan konfigurasi elektronik dari atom atau ion, sesuai dengan energi dari setiap orbital atau tingkat energi. Dalam pengertian ini, distribusi elektronik masing-masing atom adalah unik dan diberikan oleh bilangan kuantum.

Angka-angka ini menentukan ruang di mana elektron paling mungkin terletak (disebut orbital atom) dan, di samping itu, menggambarkannya. Setiap nomor kuantum terkait dengan properti orbital atom, yang membantu memahami karakteristik sistem atom dengan mengatur elektron mereka di dalam atom dan energi mereka..

Dengan cara yang sama, aturan diagonal (juga dikenal sebagai Aturan Madelung) didasarkan pada prinsip-prinsip lain yang menaati sifat elektron, agar dapat dengan tepat menggambarkan perilaku ini dalam spesies kimia..

Indeks

• 1 Untuk apa ini digunakan??
  • 1.1 Konfigurasi elektronik dari spesies kimia
• 2 Terdiri dari apakah itu??
• 3 Contoh
• 4 Pengecualian
• 5 Referensi

Untuk apa ini??

Prosedur ini didasarkan pada prinsip Aufbau, yang menyatakan bahwa dalam proses mengintegrasikan proton ke nukleus (satu per satu), ketika unsur-unsur kimia terbentuk, elektron ditambahkan secara merata ke orbital atom.

Ini berarti bahwa, ketika sebuah atom atau ion berada dalam keadaan dasarnya, elektron menempati ruang yang tersedia dari orbital atom sesuai dengan tingkat energinya.

Ketika menempati orbital, elektron ditempatkan pertama di tingkat yang memiliki energi lebih rendah dan tidak dihuni, untuk kemudian ditempatkan di energi yang lebih tinggi..

Konfigurasi elektronik spesies kimia

Dengan cara yang sama, aturan ini digunakan untuk memperoleh pemahaman yang cukup tepat tentang konfigurasi elektronik spesies kimia dasar; yaitu, unsur-unsur kimia ketika mereka berada dalam keadaan fundamental mereka.

Jadi, dengan memperoleh pemahaman tentang konfigurasi yang hadir oleh elektron dalam atom, orang dapat memahami sifat-sifat unsur kimia.

Memperoleh pengetahuan ini merupakan dasar untuk deduksi atau prediksi sifat-sifat tersebut. Demikian juga, informasi yang disediakan oleh prosedur ini membantu menjelaskan alasan mengapa tabel periodik setuju dengan investigasi elemen-elemen tersebut..

Terdiri dari apa itu??

Meskipun aturan ini hanya berlaku untuk atom-atom yang berada dalam keadaan dasarnya, ia bekerja cukup baik untuk unsur-unsur tabel periodik.

Prinsip pengecualian Pauli dipatuhi, yang menyatakan bahwa dua elektron yang memiliki atom yang sama tidak dapat memiliki empat bilangan kuantum yang sama. Keempat angka kuantum ini menggambarkan masing-masing elektron yang ada di dalam atom.

Dengan demikian, bilangan kuantum utama (n) mendefinisikan tingkat energi (atau lapisan) di mana elektron yang dipelajari berada dan bilangan kuantum azimut (ℓ) terkait dengan momentum sudut dan merinci bentuk orbital.

Demikian juga, bilangan kuantum magnetik (m_ℓ) menyatakan orientasi orbital itu di ruang angkasa dan jumlah kuantum putaran (m_s) menjelaskan arah rotasi elektron di sekitar porosnya sendiri.

Selain itu, aturan Hund menyatakan bahwa konfigurasi elektronik yang menunjukkan stabilitas lebih besar di sub-level dianggap memiliki lebih banyak putaran dalam posisi paralel..

Dengan mematuhi prinsip-prinsip ini, ditentukan bahwa distribusi elektron sesuai dengan diagram yang ditunjukkan di bawah ini:

Dalam gambar ini nilai n sesuai dengan 1, 2, 3, 4 ..., sesuai dengan tingkat energi; dan nilai ℓ diwakili oleh 0, 1, 2, 3 ..., yang setara dengan s, p, d dan f, masing-masing. Jadi, keadaan elektron dalam orbital tergantung pada bilangan kuantum ini.

Contohnya

Memperhatikan uraian prosedur ini, beberapa contoh diberikan di bawah ini untuk penerapannya.

Pertama-tama, untuk memperoleh distribusi elektronik kalium (K) seseorang harus mengetahui nomor atomnya yaitu 19; yaitu, atom kalium memiliki 19 proton dalam nukleusnya dan 19 elektron. Menurut diagram, konfigurasinya diberikan sebagai 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹.

Konfigurasi atom polielektronika (yang memiliki lebih dari satu elektron dalam strukturnya) juga dinyatakan sebagai konfigurasi gas mulia sebelum atom ditambah elektron yang mengikutinya..

Sebagai contoh, dalam kasus kalium itu juga dinyatakan sebagai [Ar] 4s¹, karena gas mulia sebelum kalium dalam tabel periodik adalah argon.

Contoh lain, tetapi dalam hal ini adalah logam transisi, adalah logam merkuri (Hg) yang memiliki 80 elektron dan 80 proton dalam nukleusnya (Z = 80). Menurut skema konstruksi, konfigurasi elektronik lengkapnya adalah:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4 p⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰.

Seperti dengan kalium, konfigurasi merkuri dapat dinyatakan sebagai [Xe] 4f¹⁴5d¹⁰6s², karena gas mulia yang mendahuluinya dalam tabel periodik adalah xenon.

Pengecualian

Aturan diagonal dirancang untuk diterapkan hanya pada atom yang berada dalam kondisi fundamental dan dengan muatan listrik yang sama dengan nol; yaitu, sangat cocok dengan unsur-unsur tabel periodik.

Namun, ada beberapa pengecualian yang memiliki penyimpangan penting antara dugaan distribusi elektronik dan hasil eksperimen..

Aturan ini didasarkan pada distribusi elektron yang akan ditempatkan di sub-level yang mematuhi aturan n + ℓ, yang menyiratkan bahwa orbital yang memiliki besaran n + ℓ kecil diisi sebelum yang memanifestasikan besarnya parameter ini lebih besar..

Sebagai pengecualian, elemen-elemen paladium, kromium dan tembaga disajikan, di mana konfigurasi elektronik diprediksi tidak sesuai dengan yang diamati..

Menurut aturan ini, paladium harus memiliki distribusi elektronik yang sama dengan [Kr] 5s²4d⁸, tetapi percobaan menghasilkan sama dengan [Kr] 4d¹⁰, yang menunjukkan bahwa konfigurasi paling stabil dari atom ini terjadi ketika sub lapisan 4d penuh; yaitu, memiliki energi yang lebih rendah dalam hal ini.

Demikian pula, atom kromium harus memiliki distribusi elektronik berikut: [Ar] 4s²3d⁴. Namun, secara eksperimen diperoleh bahwa atom ini memperoleh konfigurasi [Ar] 4s¹3d⁵, yang menyiratkan bahwa keadaan energi yang lebih rendah (lebih stabil) terjadi ketika kedua sublayers sebagian penuh.

Referensi

1. Wikipedia. (s.f.). Prinsip Aufbau. Diperoleh dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Meksiko: McGraw-Hill.
3. ThoughtCo. (s.f.). Definisi Aturan Madelung. Diperoleh dari thinkco.com
4. LibreTexts. (s.f.). Prinsip Aufbau. Diperoleh dari chem.libretexts.org
5. Reger, D. L., Goode, S. R. dan Ball, D. W. (2009). Kimia: Prinsip dan Praktek. Diperoleh dari books.google.co.ve