Nguyên tắc Aufbau là gì?

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


Nguyên tắc Aufbau, còn được gọi là »quy tắc cưa», là một hệ thống rất hữu ích cho phép chúng ta dự đoán cấu hình điện tử của một nguyên tố. Từ Aufbau bắt nguồn từ động từ tiếng Đức có nghĩa là “xây dựng” và trên thực tế, mục đích của nguyên tắc này là “giúp xây dựng nguyên tử”.

Nguyên tắc này sẽ dạy cho chúng ta một loạt các hướng dẫn liên quan đến vị trí của các electron trong quỹ đạo của một nguyên tử.

Đặc điểm của nguyên tắc này

  • Các nguyên tử ổn định có số electron bằng số proton trong hạt nhân. Các electron tập hợp xung quanh hạt nhân theo các quỹ đạo lượng tử tuân theo bốn quy tắc cơ bản được gọi là nguyên lý Aufbau.
  • Không có hai electron nào trong nguyên tử có chung bốn số lượng tử n, l, m, s.
  • Trước tiên, các electron sẽ chiếm các quỹ đạo của mức năng lượng thấp nhất.
  • Các electron sẽ điền vào một quỹ đạo có cùng số spin cho đến khi quỹ đạo được lấp đầy. Điều này xảy ra trước khi nó bắt đầu lấp đầy số quay ngược lại.
  • Chúng ta cũng sẽ có thể tiếp cận các lớp con có hình dạng phụ thuộc vào số lượng tử phương vị và số từ tính m.
  • Không có hai electron nào trong nguyên tử có chung bốn số lượng tử n, l, m, s.

4 số lượng tử

  • Số lượng tử chính (n) mô tả kích thước của một quỹ đạo và phần lớn xác định năng lượng của nó (Khoảng cách trung bình của một electron từ hạt nhân. Điều này chỉ có thể nhận các giá trị dương.
  • Động lượng góc hoặc số lượng tử phương vị (l) xác định hình dạng của các quỹ đạo. Mỗi số chính (n) sẽ có các mức và mức con, tuy nhiên, mỗi quỹ đạo này sẽ duy trì cùng một số lượng tử. Các số được gán cho mỗi giá trị (l) để tránh nhầm lẫn.
  • Số lượng tử từ tính (m) mô tả hướng chuyển động quỹ đạo của electron trong không gian và chỉ định số lượng quỹ đạo chứa trong mỗi phân lớp.
  • Số spin hay spin của electron(s). Các quỹ đạo của nó được trình bày dưới dạng hình cầu, con số này sẽ có các giá trị -1/2 và +1/2 cho thấy các spin có thể có của electron trên trục của chính nó.

Làm thế nào để áp dụng nguyên tắc Aufbau?

Nguyên tắc aufbau
  1. Viết một cột các obitan s từ 1 đến 8.
  2. Viết cột thứ hai cho các quỹ đạo p bắt đầu từ n = 2. (1p không phải là tổ hợp quỹ đạo được cơ học lượng tử cho phép.)
  3. Viết một cột cho các quỹ đạo d bắt đầu từ n = 3.
  4. Viết một cột cuối cùng cho 4f và 5f. Không có mục nào cần vỏ 6f hoặc 7f để lấp đầy.
  5. Đọc bảng bằng cách chạy các đường chéo từ 1. Biểu đồ hiển thị bảng này và các mũi tên chỉ đường đi. Bây giờ chúng ta đã biết thứ tự của các quỹ đạo cần điền, chúng ta chỉ cần ghi nhớ kích thước của từng quỹ đạo.

Các quỹ đạo S có thể có giá trị m để chứa hai electron.
Các obitan P có ba giá trị có thể có của m để chứa sáu electron.
Các obitan D có năm giá trị có thể có của m để chứa 10 electron.
Các obitan F có bảy giá trị có thể có của m để chứa 14 electron.
Đây là tất cả những gì bạn cần để xác định cấu hình điện tử của nguyên tử ổn định của một nguyên tố.

Ví dụ, hãy lấy nguyên tố nitơ, có bảy proton và do đó có bảy electron.

Quỹ đạo đầu tiên được lấp đầy là quỹ đạo 1s. Một quỹ đạo s chứa hai electron, vì vậy năm electron còn lại.

Quỹ đạo tiếp theo là quỹ đạo 2s và chứa hai quỹ đạo tiếp theo. Ba electron cuối cùng sẽ chuyển sang quỹ đạo 2p, quỹ đạo này có thể chứa tối đa sáu electron.

nguồn

Nguyên tắc Aufbau (video) . Học viện Khan. Có tại https://es.khanacademy.org/science/chemology/electronic-structure-of-atoms/electron-configurations-jay-sal/v/the-aufbau-principle  Nguyên tắc González, A. Aufbau. cứu hộ. Có tại https://www.lifeder.com/principio-aufbau/ . 
-Quảng cáo-

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

Artículos relacionados