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1.3: 전자 구성
목차

JoVE Core
Organic Chemistry

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전자 구성
 
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1.3: 전자 구성

전자 구성 및 궤도 다이어그램은 Aufbau 원리(각 추가 된 전자는 사용 가능한 가장 낮은 에너지의 하위 껍질을 차지함), 파울리 배제 원칙 (두 개의 전자는 4 개의 양자 숫자와 동일한 세트를 가질 수 없음), 그리고 Hund의 최대 복합성 규칙 (가능하면 전자는 퇴화 궤도에서 페어링되지 않은 스핀을 유지)를 적용하여 결정 될 수 있습니다.

서브쉘의 상대적인 에너지는 원자 궤도가 채워진 순서를 결정한다(1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p등). 다양한 포탄과 서브쉘의 경우 전자의 관통력의 추세를 다음과 같이 묘사할 수 있습니다.

1s >2s > 2p >3 p > > 3p >> 3d > 4p > 5s > 4d > 5p > 6s > 4f....

차폐 및 궤도 침투의 효과는 크고,4s 전자는3d 전자보다 에너지가 낮을 수 있다.

원자 전자라고 불리는 가장 바깥쪽 궤도에 있는 전자는 원소의 대부분의 화학 적 행동에 책임이 있습니다. 주기적인 표에서는, 유사한 valence 전자 구성을 가진 요소는 일반적으로 동일 단 내에서 생깁니다.

특히 반쯤 채워지거나 완전히 채워진 궤도를 형성할 수 있는 경우 예측된 충전 순서에는 몇 가지 예외가 있습니다. Cr과 Cu의 경우 반으로 채워진 완전히 채워진 서브셸은 분명히 바람직한 안정성 조건을 나타냅니다. 이러한 안정성은 전자가4s에서 3d 궤도로 이동하여 반채워진3d 서브쉘(Cr) 또는 채워진3d 서브쉘(Cu)의 추가 안정성을 얻을 수 있도록 한다. 다른 예외도 발생합니다. 예를 들어, 니오비움(Nb, 원자번호 41)은 전자 구성[Kr]5 s24d3을가질 것으로예상된다. 그러나, 실험적으로, 그것의 지상 상태 전자 구성은 실제로 [Kr]5s14d4이다. 우리는 5 궤도에서 전자를 페어링하여 경험한 전자 -전자 반발이 5s와 4d 궤도 사이의 에너지 의 간격보다 크다고 말함으로써이 관찰을 합리화 할 수 있습니다.

이 텍스트는 오픈탁스, 화학 2e, 섹션 6.4: 원자의 전자 구조에서 채택되었습니다.

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