التوزيع الإلكتروني
| English | العربية |
|---|---|
| shell/ʃel/ | قشرة |
| sub-shell/sʌb ʃel/ | المدارة الفرعية |
| orbital/ˈɔːbɪtl/ | المدارة |
| principal quantum number/ˈprɪnsɪpl ˈkwɒntəm ˈnʌmbə/ | الرقم الكمي الرئيسي |
| configuration/kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/ | التوزيع الإلكتروني |
| transition metal/trænˈsɪʃn ˈmetl/ | فلز انتقالي |
حيث تعيش الإلكترونات
- الإلكترونات تقع في أغلفة، مقسمة إلى تحت-أغلفة، مبنية من مدارات.
- تمتلئ من أدنى طاقة للأعلى.
- مفاجأة واحدة: 4s يمتلئ قبل 3d.
التوزيع الإلكتروني للصوديوم (11 إلكترونات) هو 1s² 2s² 2p⁶ ______.
الصوديوم يحتوي على إلكترون واحد في المستوى الفرعي 3s.
الأغلفة وتحت-الأغلفة والمدارات
- لكل غلاف رقم كم رئيسي $n = 1, 2, 3, \dots$ (أكبر $n$ = أبعد للخارج، طاقة أعلى).
- تحت-الأغلفة هي s, p, d؛ كل منها يتكون من مدارات تستوعب 2 إلكترون لكل منها.
| تحت-غلاف | مدارات | أقصى عدد إلكترونات |
|---|---|---|
| s | 1 | 2 |
| p | 3 | 6 |
| d | 5 | 10 |
ملء المستويات الفرعية
اسحب عدد البروتونات. تمتلئ المستويات من الداخل إلى الخارج (2، ثم 8، ثم 8) — وهو أساس الجدول الدوري.
كم عدد الإلكترونات التي يمكن أن يتحملها المستوى الفرعي p؟
تحت مستوى p يحتوي على 3 مدارات، كل منها يحمل 2 إلكترونات، لذا 6 إجمالاً (s = 2, d = 10).
طابق كل مستوى فرعي بعدد الإلكترونات التي يتحملها.
كل مدار يحمل 2؛ s يحتوي على 1 مدار، p يحتوي على 3، d يحتوي على 5 — لذا 2، 6 و 10 إلكترونات.
ترتيب الامتلاء
- 4s أقل من 3d، لذا يمتلئ 4s أولاً.
أي تحت مستوى فرعي يمتلئ أولاً؟
يقع ⟨4s⟩ أسفل ⟨3d⟩ في الطاقة، لذا يمتلئ ⟨4s⟩ قبل ⟨3d⟩.
رتب هذه المستويات الفرعية حسب ترتيب امتلائها.
امتلأ بالطاقة، وليس بالرقم: ⟨4s⟩ يأتي قبل ⟨3d⟩.
كتابة التوزيع الإلكتروني
- الحديد (Fe, $Z=26$): $1\text{s}^2\,2\text{s}^2\,2\text{p}^6\,3\text{s}^2\,3\text{p}^6\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$، أو اختصار $[\text{Ar}]\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$.
- بالنسبة للأيونات الموجبة، تفقد المعادن الانتقالية إلكترونات 4s أولاً: $\text{Fe}^{3+}$ هو $[\text{Ar}]\,3\text{d}^5$.
التوزيع الإلكتروني لحالة الأرضية للحديد (Z = 26) هو:
بعد الأرجون (18)، يضيف الحديد ⟨4s⟩² ثم ⟨3d⟩⁶: [Ar] 3d⁶ 4s².
عند تكوين الحديد Fe³⁺، أي الإلكترونات تُفقد أولاً؟
المعادن الانتقالية تفقد ⟨4s⟩ قبل ⟨3d⟩، لذا Fe³⁺ هو [Ar] 3d⁵.
لقد فهمت الأمر
- أغلفة ($n$) ← تحت-أغلفة (s/p/d) ← مدارات (2 إلكترون لكل منها)؛ s=2، p=6، d=10
- املأ أدنى طاقة أولاً؛ 4s يمتلئ قبل 3d
- Fe: $[\text{Ar}]\,3\text{d}^6\,4\text{s}^2$
- الأيونات تفقد 4s قبل 3d: $\text{Fe}^{3+} = [\text{Ar}]\,3\text{d}^5$