1.3 : 전자 구성

원자의 전자 구성은 원자 궤도 중 전자분포를 나타낸다. 파울리 배제 원칙, 최대 복합성의 Hund의 규칙, 그리고 Aufbau 원리는 모든 요소의 전자 구성을 상상하기 위해 확장 될 수있다.

Aufbau 원칙은 지상 상태에서 원자 궤도가 증가하는 에너지 순서를 채우고 있다고 명시하고 있습니다. 원자 궤도의 상대적 에너지는 쿨롬 상호 작용, 차폐 효과 및 궤도 침투에 의해 합리화됩니다.

원자 번호 6을 가진 원소인 탄소에 대한 전자 구성을 고려하여 6 개의 전자로 중립을 차지하십시오. 가장 낮은 에너지를 보유한1개의 궤도선이 먼저 채워져 있습니다.

Pauli 제외 원칙에 따르면 원자에 있는 두 개의 전자는 4개의 양자 숫자의 동일한 세트를 가질 수 없습니다. 동일한 궤도의 전자는 동일한 주체, 아지무탈 및 자기 양자 숫자를 가지고 있기 때문에 다른 스핀 양자 숫자가 있어야합니다.

스핀 양자 번호는 두 개의 가능한 값을 가지고 있기 때문에 궤도는 반대 스핀으로 두 개의 전자만 수용할 수 있습니다.

포탄 수로 에너지가 증가하지만, 궤도의 침투가 커면 p 궤도에 비해 궤도의 에너지가 낮아집니다.

따라서, 다음 두 전자는2개의 궤도를 차지하고 다섯 번째는 2p 서브쉘을 입력합니다. 서브쉘 내의 궤도가 퇴화될 것으로 추정되기 때문에, 다섯 번째 전자는 3개의 퇴화 2p 궤도 중 어느 곳에도 들어갈 수 있다.

여섯 번째 전자는 훈드의 최대 복합성 규칙을 따르고 짝이가 아닌 퇴화된 궤도를 차지합니다. 따라서 탄소의 경우2p 전자 2개가 두 개의 서로 다른 궤도를 차지하고 병렬 스핀을 갖습니다.

전자 구성 다이어그램은 탄소에 코어 전자라고 불리는 두 개의 전자가 내부 껍질과 4개의 전자(원자 전자라고 함)를 가장 바깥쪽 껍질에 가지고 있음을 보여줍니다.

그들의 에너지에 상대하는 원자 궤도의 순서는 화살표의 경로가 전자가 궤도에 할당되는 순서를 드러내는 이러한 다이어그램을 사용하여 기억될 수 있습니다.

그러나 d 및 f 궤도가 도입되고 시퀀스가 전이 요소, 란탄 및 액티니드에 대해 예측 하기 어려워짐에 따라 이러한 진행이 더욱 복잡해집니다.