Diagrama de Moeller

Qual é o diagrama de Moeller?

Ele Diagrama de Moeller É um método gráfico e nemto de aprender a regra de Madelung; isto é, como escrever a configuração eletrônica de um elemento. É caracterizado por desenhar algumas diagonais pelas colunas dos orbitais e, seguindo a direção da seta, a ordem apropriada delas para um átomo é estabelecida.

Em algumas partes do mundo, o diagrama de Moeller também é conhecido como chuva. Com isso, uma ordem é definida no preenchimento dos orbitais, que são definidos pelos três números quânticos n, eu e ml.

Na imagem superior, um diagrama de moeller simples é mostrado. Cada coluna corresponde a diferentes orbitais: S, P, D e F, com seus respectivos níveis de energia. A seta indica que o preenchimento de qualquer átomo deve começar com o 1s orbital.

Assim, a próxima seta deve começar com os 2s orbitais e depois pelo 2p através dos 3s orbitais. Dessa forma, como se fosse uma chuva, os orbitais e o número de elétrons que a casa (4eu+2).

O diagrama de Moeller é uma introdução para quem estuda configurações eletrônicas.

Qual é o diagrama de Moeller?

Regra de Madelung

Como o diagrama de Moeller é uma representação gráfica do governo de Madelung, é necessário saber como o último funciona. O preenchimento dos orbitais deve obedecer às duas regras a seguir:

- Orbitais com valores mais baixos de n+eu Eles estão cheios primeiro, sendo n o principal número quântico e eu O angular orbital. Por exemplo, o orbital 3D corresponde a n= 3 e eu= 2, portanto, n+eu= 3+2 = 5; Enquanto isso, o orbital 4S corresponde a n= 4 e eu= 0 e n+eu= 4+0 = 4. Do exposto, está estabelecido que os elétrons primeiro enchem o orbital 4s.

- Se dois orbitais têm o mesmo valor que n+eu, Os elétrons primeiro ocuparão isso com menos valor de n. Por exemplo, o orbital 3D tem um valor de n+eu= 5, como o orbital 4p (4+1 = 5); Mas como 3D tem o menor valor de n, será preenchido primeiro que 4p.

Das duas observações anteriores, a próxima ordem de preenchimento dos orbitais pode ser alcançada: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Seguindo as mesmas etapas para diferentes valores de n+eu Para cada orbital, as configurações eletrônicas de outros átomos são obtidas; que por sua vez também podem ser determinados pelo diagrama Moeller graficamente.

Passos a seguir

O governo de Madelung estabelece a fórmula n+eu, com o qual a configuração eletrônica pode ser "armada". No entanto, como foi dito, o diagrama de Moeller já representa graficamente isso; para que basta seguir suas colunas e desenhar diagonais passo a passo.

Lembre -se de que cada tipo de orbital tem uma capacidade diferente de abrigar elétrons; Dessa forma, temos:

S = 2 elétrons

P = 6 elétrons

D = 10 elétrons

F = 14 elétrons

Pare no orbital onde o último elétron foi ocupado por z.

Como você inicia a configuração eletrônica de um átomo? Para fazer isso, você deve primeiro conhecer seu número atômico Z, que, por definição, para um átomo neutro é igual ao número de elétrons.

Assim, com z, o número de elétrons é obtido e, com isso, eles começam a desenhar diagonais pelo Diagrama Moeller.

Para maior esclarecimento, há uma série de exercícios resolvidos.

Exercícios resolvidos

Berílio

Usando a tabela periódica, o elemento berílio está localizado com z = 4; isto é, deve ser apresentado aos seus quatro elétrons nos orbitais.

Começando com a primeira seta no diagrama Moeller, o 1S Orbital ocupa dois elétrons: 1s²; seguido por Orbital 2s, com dois elétrons adicionais para adicionar 4 no total: 2s².

Portanto, a configuração eletrônica da cerveja, expressa como [be] é 1s²2s². Observe que a soma das pesquisas é igual ao número de elétrons totais.

Corresponder

O elemento de fósforo tem um z = 15 e, consequentemente, possui 15 elétrons no total, o que deve ocupar os orbitais. Para avançar o caminho, comece imediatamente com a configuração 1S²2s², que contém 4 elétrons. 9 mais elétrons estariam faltando.

Após o 2S orbital, a próxima seta "entra" através do orbital 2p, finalmente caindo no orbital 3s. Como os orbitais 2p podem ocupar 6 elétrons e os elétrons 3s 2, você tem: 1s²2s²2 p⁶3s².

Mais 3 elétrons ainda estão faltando, que ocupam o seguinte orbital de acordo com o diagrama de Moeller: 1s²2s²2 p⁶3s²3p³, Configuração eletrônica de fósforo [P].

Zirconio

O elemento de zircônio tem z = 40. Diminuindo o caminho com a configuração 1S²2s²2 p⁶3s²3p⁶, Com 18 elétrons (o nobre gás argônio), mais 22 elétrons estariam faltando.

Após o orbital 3p, o seguinte no enchimento de acordo com o diagrama de Moeller são os 4s, 3d, 4p e 5s.

Preenchendo -os completamente, isto é, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶ e 5s², Um total de 20 elétrons são adicionados. Os 2 elétrons restantes são apresentados, portanto, no seguinte orbital: o 4D. Assim, a configuração eletrônica do zircônio [ZR] é: 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d².

Iridium

Ididio tem um z = 77, por isso possui 37 elétrons adicionais em comparação com o zircônio. A partir de [CD], isto é, 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰, Você precisa adicionar 29 elétrons com os seguintes orbitais do diagrama Moeller.

Desenhando novos diagonais, os novos orbitais são: 5p, 6s, 4f e 5d. Preenchendo os três primeiros orbitais que você tem: 5p⁶, 6s² e 4f¹⁴, Para dar um total de 22 elétrons.

Para que 7 elétrons estão ausentes, que estão no orbital 5D: 1s²2s²2 p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5 p⁶6s²4f¹⁴5 d⁷.

O anterior é a configuração eletrônica do iridium, [vá]. Observe que os orbitais 6s² e 5d⁷ Eles se destacam em negrito para indicar que correspondem corretamente à camada de Valência deste metal.

Exceções ao diagrama de Moeller e a regra de Madelung

Existem muitos elementos na tabela periódica que não obedecem o que foi explicado recentemente. Suas configurações eletrônicas diferem experimentalmente de previstas por razões quânticas.

Entre los elementos que presentan estas discordancias están: cromo (Z=24), cobre (Z=29), plata (Z=47), rodio (Z=45), cerio (Z=58), niobio (Z=41) e muitos mais.

As exceções são muito frequentes no preenchimento dos orbitais d e f. Por exemplo, o cromo deve ter uma configuração do 4S Valência²3d⁴ De acordo com o diagrama de Moeller e o governo de Madelung, mas na realidade é 4s¹3d⁵.

Além disso, e finalmente, a configuração do Valencia de la Plata deve ser 5s²4d⁹; Mas é realmente 5s¹4d¹⁰.

Referências

1. Misupercase (s.F.) Qual é a configuração eletrônica? Recuperado de malupercase.com
2. Diagrama de Moeller. Recuperado de es.Wikipedia.org
3. Como representar elétrons em um diagrama de nível de energia. Dúmenos se recuperaram.com