หลักการของ Aufbau คืออะไร?

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


หลักการของ Aufbau หรือที่เรียกว่า »กฎการเลื่อย» เป็นระบบที่มีประโยชน์มากที่ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบได้ คำว่า Aufbau มาจากคำกริยาภาษาเยอรมันที่แปลว่า “สร้าง” และในความเป็นจริงแล้ว จุดมุ่งหมายของหลักการนี้คือ “ช่วยสร้างอะตอม”

หลักการนี้จะสอนชุดคำสั่งที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของอิเล็กตรอนในออร์บิทัลของอะตอม

ลักษณะของหลักการนี้

  • อะตอมที่เสถียรมีอิเล็กตรอนมากเท่ากับโปรตอนในนิวเคลียส อิเล็กตรอนรวมตัวกันรอบนิวเคลียสในออร์บิทัลเชิงควอนตัมตามกฎพื้นฐาน 4 ข้อที่เรียกว่าหลักการ Aufbau
  • ไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในอะตอมที่มีเลขควอนตัมสี่ตัวเหมือนกัน n, l, m และ s
  • อิเล็กตรอนจะครอบครองวงโคจรของระดับพลังงานต่ำสุดก่อน
  • อิเล็กตรอนจะเติมออร์บิทัลด้วยหมายเลขสปินเดียวกันจนกว่าจะเต็มออร์บิทัล สิ่งนี้เกิดขึ้นก่อนที่จะเริ่มเติมด้วยหมายเลขการหมุนที่ตรงกันข้าม
  • เรายังสามารถเข้าถึงเปลือกย่อยที่มีรูปร่างขึ้นอยู่กับเลขควอนตัมแอซิมัททัลและเลขแม่เหล็ก m
  • ไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวในอะตอมที่มีเลขควอนตัมสี่ตัวเหมือนกัน n, l, m และ s

เลขควอนตัม 4 ตัว

  • หมายเลขควอนตัมหลัก (n) อธิบายขนาดของออร์บิทัลและกำหนดพลังงานส่วนใหญ่ (ระยะทางเฉลี่ยของอิเล็กตรอนจากนิวเคลียส ค่านี้ใช้ได้เฉพาะค่าบวกเท่านั้น
  • โมเมนตัมเชิงมุมหรือเลขควอนตัมแนวราบ (l) กำหนดรูปร่างของออร์บิทัล หมายเลขหลักแต่ละหมายเลข (n) จะมีระดับและระดับย่อย อย่างไรก็ตาม แต่ละวงโคจรเหล่านี้จะรักษาหมายเลขควอนตัมเดียวกัน ตัวเลขถูกกำหนดให้กับแต่ละค่า (l) เพื่อไม่ให้เกิดความสับสน
  • หมายเลขควอนตัม แม่เหล็ก (m) อธิบายทิศทางการเคลื่อนที่ของวงโคจรของอิเล็กตรอนในอวกาศและกำหนดจำนวนวงโคจรที่มีอยู่ในแต่ละระดับย่อย
  • จำนวนสปินหรือสปินของอิเล็กตรอน (s) วงโคจรของมันถูกนำเสนอในรูปทรงกลม ตัวเลขนี้จะมีค่า -1/2 และ +1/2 ที่แสดงการหมุนที่เป็นไปได้ของอิเล็กตรอนในแกนของมันเอง

จะใช้หลักการของ Aufbau ได้อย่างไร?

หลักการของ aufbau
  1. เขียนคอลัมน์ของ s ออร์บิทัลจาก 1 ถึง 8
  2. เขียนคอลัมน์ที่สองสำหรับ p ออร์บิทัลโดยเริ่มต้นที่ n = 2 (1p ไม่ใช่การรวมออร์บิทัลที่กลศาสตร์ควอนตัมอนุญาต)
  3. เขียนคอลัมน์สำหรับ d วงโคจรเริ่มต้นที่ n = 3
  4. เขียนคอลัมน์สุดท้ายสำหรับ 4f และ 5f ไม่มีรายการที่ต้องการเชลล์ 6f หรือ 7f เพื่อเติมเต็ม
  5. อ่านตารางโดยใช้เส้นทแยงมุมจาก 1 กราฟแสดงตารางนี้และลูกศรแสดงเส้นทางที่จะไป ตอนนี้เรารู้ลำดับของออร์บิทัลที่จะเติมแล้ว เราก็แค่ต้องจำขนาดของแต่ละออร์บิทัล

S ออร์บิทัลมีค่า m ที่สามารถจับอิเล็กตรอนได้สองตัว
P วงโคจรมีค่าที่เป็นไปได้สามค่าของ m เพื่อเก็บอิเล็กตรอนหกตัว
ออร์บิทัล D มีค่า m ที่เป็นไปได้ 5 ค่าที่จะเก็บอิเล็กตรอนได้ 10 ตัว
F ออร์บิทัลมีค่าที่เป็นไปได้ 7 ค่าของ m เพื่อเก็บอิเล็กตรอน 14 ตัว
นี่คือทั้งหมดที่คุณต้องการเพื่อกำหนดการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมที่เสถียรของธาตุ

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าธาตุไนโตรเจนซึ่งมีโปรตอนเจ็ดตัวและอิเล็กตรอนเจ็ดตัว

ออร์บิทัลแรกที่เติมคือออร์บิทัล 1 วินาที ออร์บิทัล s มีอิเล็กตรอน 2 ตัว จึงเหลืออิเล็กตรอน 5 ตัว

ออร์บิทัลถัดไปคือออร์บิทัล 2s และประกอบด้วยออร์บิทัลถัดไป อิเล็กตรอนสามตัวสุดท้ายจะไปที่ออร์บิทัล 2p ซึ่งสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้สูงสุดหกตัว

แหล่งที่มา

หลักการของ Aufbau (วิดีโอ ) ข่าน อคาเดมี่. ดูได้ที่https://es.khanacademy.org/science/chemistry/electronic-structure-of-atoms/electron-configurations-jay-sal/v/the-aufbau-principle  González, A. Aufbau Principle ชีวิต ได้ที่  https://www.lifeder.com/principio-aufbau/
-โฆษณา-

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

Artículos relacionados