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なぜ酸素がその基底状態に1S2 2S2 2P3 3S1構成を持たないのか、これが半分充填された2Pおよび3S軌道を引き起こすのですか?

あなたは、1S²2S²2p³3S「3S」のような構成を持つ酸素原子の可能性について考えるのは正しいです! 半分満たされた2pサブシェルを与えるように思われます。これは、安定性に関連することがよくあります。ただし、この構成が酸素の基底状態ではない理由はいくつかあります。

1。エネルギーレベル: 2P軌道は、3S軌道よりもエネルギーが低くなっています。 電子は、自然に利用可能な最低のエネルギーレベルを占めることを好みます。 電子を2Pから3Sに促進するには、エネルギー入力が必要であり、基底状態でエネルギー的に不利なプロセスになります。

2。 Hundのルール: Hundの規則は、電子がいずれかの軌道で2倍になる前に、電子がサブシェル内で個別に軌道を占有すると述べています。これは、別々の軌道に​​ある電子が反発が少なくなり、エネルギー状態が低下するためです。

*提案した構成では、3S軌道に単一の電子があり、2pサブシェルは半分しか充填されていません。

*基底状態の構成、1S²2S²2P⁴は、ペアになる前に各2p軌道を単一の電子で埋めることにより、Hundのルールに従います。これにより、より安定した構成が得られます。

要約:

*原子の基底状態構成は、可能な限り低いエネルギー状態を反映しています。

* 2P軌道は、3S軌道よりもエネルギーが低くなっています。

* Hundのルールは、安定性を高めるために、半分充填された完全に満たされたサブシェルを支持します。

したがって、構成1S²2S²2P³3S¹は魅力的に見えるかもしれませんが、その基底状態の酸素にとって最も安定した、またはエネルギー的に好ましい配置ではありません。

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