Vad är Aufbau-principen?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Aufbau-principen, även känd som ”sågregeln”, är ett mycket användbart system som gör att vi kan förutsäga den elektroniska konfigurationen av ett element. Ordet Aufbau kommer från det tyska verbet som betyder ”att bygga” och i själva verket är syftet med denna princip att ”hjälpa till att bygga atomen”.

Denna princip kommer att lära oss en serie instruktioner som har att göra med elektronernas placering i en atoms orbitaler.

Egenskaper för denna princip

  • Stabila atomer har lika många elektroner som protoner i kärnan. Elektroner samlas runt kärnan i kvantorbitaler enligt fyra grundläggande regler som kallas Aufbau-principen.
  • Inga två elektroner i atomen delar samma fyra kvanttal n, l, m och s.
  • Elektronerna kommer först att ockupera orbitaler med den lägsta energinivån.
  • Elektroner kommer att fylla en orbital med samma spinnummer tills orbitalen är fylld. Detta händer innan det börjar fyllas med motsatt snurrnummer.
  • Vi kommer också att kunna nå underskalen, vars former beror på det azimutala kvanttalet och det magnetiska talet m.
  • Inga två elektroner i atomen delar samma fyra kvanttal n, l, m och s.

De 4 kvanttalen

  • Det huvudsakliga kvanttalet (n) beskriver storleken på en orbital och bestämmer till stor del dess energi (En elektrons genomsnittliga avstånd från kärnan. Detta kan bara ta positiva värden.
  • Vinkelmomentet eller det azimutala kvanttalet (l) bestämmer formen på orbitaler. Varje huvudtal (n) kommer att ha nivåer och undernivåer, men var och en av dessa orbitaler kommer att behålla samma kvantnummer. Siffror tilldelas varje värde (l) för att undvika förvirring.
  • Det magnetiska kvanttalet (m) beskriver riktningen för elektronens omloppsrörelse i rymden och anger antalet orbitaler som finns i varje undernivå.
  • Antalet spin eller spin av elektronen (s). Dess orbitaler presenteras i en sfärisk form, detta nummer kommer att ha värdena -1/2 och +1/2 som visar elektronens möjliga spinn på sin egen axel.

Hur tillämpar man Aufbau-principen?

aufbau princip
  1. Skriv en kolumn med s orbitaler från 1 till 8.
  2. Skriv en andra kolumn för p-orbitaler som börjar med n = 2. (1p är inte en orbitalkombination som tillåts av kvantmekaniken.)
  3. Skriv en kolumn för d orbitaler som börjar på n = 3.
  4. Skriv en sista kolumn för 4f och 5f. Det finns inga föremål som behöver ett 6f eller 7f skal för att fylla.
  5. Läs tabellen genom att köra diagonalerna från 1. Grafen visar denna tabell och pilarna visar vägen att gå. Nu när vi vet ordningen på de orbitaler som ska fyllas, behöver vi bara memorera storleken på varje orbital.

S-orbitaler har ett möjligt värde på m för att hålla två elektroner.
P-orbitaler har tre möjliga värden på m för att hålla sex elektroner.
D-orbitaler har fem möjliga värden på m för att hålla 10 elektroner.
F orbitaler har sju möjliga värden på m för att hålla 14 elektroner.
Detta är allt du behöver för att bestämma den elektroniska konfigurationen av en stabil atom i ett element.

Låt oss till exempel ta grundämnet kväve, som har sju protoner och därför sju elektroner.

Den första orbitalen att fylla är 1s orbitalen. En s orbital innehåller två elektroner, så fem elektroner återstår.

Nästa orbital är 2s orbitalen och innehåller de två följande. De sista tre elektronerna kommer att gå till 2p-orbitalen, som kan hålla upp till sex elektroner.

Källor

Aufbau-principen (video) . Khan akademin. Tillgänglig på https://es.khanacademy.org/science/chemistry/electronic-structure-of-atoms/electron-configurations-jay-sal/v/the-aufbau-principle  González, A. Aufbau princip. livsvarare. Tillgänglig på https://www.lifeder.com/principio-aufbau/ . 
-Annons-

mm
Isabel Matos (M.A.)
(Master en en Inglés como lengua extranjera.) - COLABORADORA. Redactora y divulgadora.

Artículos relacionados

Flamfärgtestet