Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

7.14: مبدأ أوفباو وقاعدة هوند
فهرس المحتويات

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Aufbau Principle and Hund's Rule
 
نسخة طبق الأصل

7.14: مبدأ أوفباو وقاعدة هوند

لتحديد التوزيع الإلكتروني لأي ذرة معينة، يمكننا بناء البنى بترتيب الأعداد الذرية. نبدأ بالهيدروجين، ونواصل العمل عبر فترات الجدول الدوري، ونضيف بروتون واحد في كل مرة إلى النواة وإلكترون واحد إلى القشرة الفرعية المناسبة إلى أن نصفنا التوزيع الإلكتروني لجميع العناصر. ويطلق على هذا الإجراء مبدأ أوفباو، من الكلمة الألمانيةأوفباو (“لبناء up”). يشغل كل إلكترون مضاف أسفل أدنى طاقة متوفرة، مع مراعاة القيود المفروضة بواسطة الأرقام الكمية المسموح بها وفقًا لمبدأ استبعاد باولي. لا تدخل الإلكترونات في حاويات فرعية ذات طاقة أعلى إلا بعد ملء الحاويات الفرعية ذات الطاقة المنخفضة بالسعة. يوضح الشكل 1 الطريقة التقليدية لتذكر ترتيب ملء المدارات الذرية.  

Figure1

الصورة 1 يوضح هذا المخطط ترتيب الطاقة للمدارات الذرية ويكون مفيداً في تكوين التوزيع الإلكتروني لحالة الأرض.

فكر في كتابة التوزيع الإلكتروني للكربون— عنصر يحتوي على العدد الذري السادس. تملأ أربعة إلكترونات المدارات 1s و2s. يشغل الإلكترونات الباقيان الهيكل السفلي 2p. ولدينا الآن خيار ملء أحد المدارات ذات المستوى 2p وإقران الإلكترونات أو ترك الإلكترونات غير مقترنة في مدارين مختلفين، ولكن دون توليد مدارات p. يتم ملء المدارات كما هو موضح في قاعدة هوند’: إن أقل تكوين للطاقة بالنسبة لذرة تحتوي على إلكترونات ضمن مجموعة من المدارات التي تتسبب في انخفاض عدد الإلكترونات غير المقترنة. وبالتالي، فإن الإلكترونات الموجودة في المدارات p الكربونية لها n, l, و ms أعداد كمّية متطابقة وتختلف في ml أعدادها الكمّية (بما يتوافق مع مبدأ استبعاد باولي). المخطط المداري للكربون، مع التوزيع الإلكتروني 1s22s21p2 هو: 

Figure2

يملأ النيتروجين (العدد الذري 7) الهياكل الفرعية 1s و2s ويحتوي على إلكترون واحد في كل من المدارات 2p الثلاثة، وفقاً لقاعدة هوند’. تحتوي هذه الإلكترونات الثلاثة على مغازل غير مقترنة. يحتوي الأكسجين (العدد الذري 8) على زوج من الإلكترونات في أي من المدارات 2p (تحتوي الإلكترونات على مغازل متعاكسة) وإلكترون واحد في كل من المدارين الآخرين. يحتوي الفلورين (العدد الذري 9) على مدار 2p واحد فقط يحتوي على إلكترون غير مقترن. جميع الإلكترونات في الغاز النبيل نيون (العدد الذري 10) هي مقترنة، ويتم ملء جميع المدارات في الهياكل n = 1 و n = 2. 

تم اقتباس هذا النص من Openstax, Chemistry 2e, Section 6.4: Electronic Structure of Atoms.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter