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電子はどのように軌道シェルに配置されますか?

電子は、量子力学に基づいた一連のルールに従って軌道シェルに配置されます。これが故障です:

1。エネルギーレベルとシェル:

* エネルギーレベル: 電子は、核周辺の特定のエネルギーレベルに存在します。これらのレベルは、主要な量子数(n)で示されます。これは、任意の正の整数(1、2、3など)である可能性があります。数が多いと、エネルギーレベルが高いことがわかります。

* シェル: 各エネルギーレベルは電子シェルに対応します。最初のシェル(n =1)は核に最も近く、その後のシェルはさらに離れています。

2。サブシェルと軌道:

* サブシェル: 各電子シェルは、文字(s、p、d、f)で示されるサブシェルに分割されます。

* s-subshel​​l: 最大2つの電子を保持できる軌道は1つだけ含まれています。

* p-subshel​​l: 3つの軌道が含まれており、それぞれが最大2つの電子(合計6つの電子)を保持しています。

* d-subshel​​l: 5つの軌道が含まれており、それぞれが最大2つの電子(合計10電子)を保持しています。

* f-subshel​​l: それぞれが最大2つの電子(合計14電子)を保持している7つの軌道が含まれています。

* 軌道: 各サブシェルは、電子を見つける可能性が高い空間の領域である1つ以上の原子軌道で構成されています。

3。注文とHundの規則:

* aufbau原則: 電子は、最低のエネルギーレベルから始まり、上昇します。

* パウリ除外原理: 各軌道は最大2つの電子を保持でき、これらの電子は反対のスピンを持つ必要があります(スピンアップ↑およびスピンダウン↓として表されます)。

* Hundのルール: サブシェル内で軌道を充填すると、電子は同じ軌道でペアになる前に各軌道を個別に占有します。

4。電子構成:

原子の電子構成は、その軌道における電子の分布を記述します。 たとえば、酸素(O)の電子構成は1S²2S²2ppです。つまり、次のことを意味します。

* 1S²: 最初のシェル(n =1)には、Sサブシェルに2つの電子があります。

* 2S²: 2番目のシェル(n =2)には、Sサブシェルに2つの電子があります。

* 2p⁴: 2番目のシェル(n =2)には、pサブシェルに4つの電子があります(それぞれ1つの電子で満たされた2つの軌道と、1つの軌道が2つの電子で満たされた軌道)があります。

例:

7つの電子を持つ元素窒素(N)を考えてみましょう。

1。エネルギーレベル: 最初の2つのエネルギーレベル(n =1およびn =2)が満たされています。

2。サブシェル: 最初のシェルには、Sサブシェル(1S)のみがあります。 2番目のシェルには、SおよびPサブシェル(2Sおよび2P)があります。

3。軌道: 1Sサブシェルには1つの軌道があり、2Sサブシェルには1つの軌道があり、2Pサブシェルには3つの軌道があります。

4。電子構成:

* 1S²: 1S軌道には2つの電子で満たされています。

* 2S²: 2s軌道には2つの電子が満たされています。

* 2p³: 2p軌道には3つの電子が満たされています。 3つの2p軌道のそれぞれは、1つの電子を受け取ります(Hundのルール)。

したがって、窒素の電子構成は1s²2s²2pp³です。

要約:

軌道シェルへの電子の配置は、エネルギーレベル、サブシェル、軌道、およびいくつかの重要なルールに基づいた特定の順序に従います。Aufbau原則、パウリ排除原理、およびHundのルールです。 これらのルールは、その化学的挙動の基本的な側面である原子の電子構成を決定します。

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