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電子はどのようにして移動し、現代の量子理論に従って軌道レベルを埋めますか?

現代の量子理論に従って、電子がどのように軌道を埋めるかの内訳は次のとおりです。

重要な概念

* 量子数: 原子の電子は、4つの量子数で記述されます。

* 主要な量子数(n): 電子シェルまたはエネルギーレベル(n =1、2、3など)を示します。 「n」値が高いということは、より高いエネルギーレベルを意味します。

* 角運動量または方位角量子数(l): 軌道の形状(0 =s、1 =p、2 =d、3 =f)について説明します。

* 磁気量子数(ml): 空間内の軌道の方向を指定します(-Lから +Lまでの範囲、0を含む)。

* スピン量子数(MS): 電子の固有の角運動量を表します。電子は量子化され、+1/2または-1/2の値を持っています。

* パウリ除外原理: 原子内の2つの電子は、4つの量子数の同じセットを持つことはできません。

* aufbau原則: 電子は、エネルギーを増やす順に軌道を満たします。

* Hundのルール: サブシェル内では、電子はそれらのいずれかを二重閉鎖する前に、各軌道を個別に占有します。また、同じ方向にスピンを最大化します(対応のない電子を最大化します)。

充填軌道

1。最低エネルギー最初: 電子は常に利用可能な最低のエネルギーレベルに入ります(最初にn =1、次にn =2など)。

2。サブシェルと軌道: 各エネルギーレベルには、サブシェルがあります。 レベルのサブシェルの数は「n」に等しい(たとえば、n =2には2つのサブシェルの2つのサブシェルがあります。

3。軌道形状:

* s軌道: 球状、サブシェルごとに1つの軌道(1S、2S、3Sなど)。

* p軌道: ダンベル型、サブシェルごとに3つの軌道(例:2p、3p)。

* d軌道: より複雑な形状、サブシェルあたり5つの軌道(3D、4Dなど)。

* f軌道: さらに複雑な形状、サブシェルあたり7つの軌道(例:4F、5F)。

4。充填順序:

* 対角線ルール(aufbau図): 軌道の充填順序を覚えておくための役立つツール。これは、1秒から始まり、右に続く斜めの矢印パターンです。

* エネルギーレベル図: 軌道の相対エネルギーレベルを視覚的に示す別のツール。

例:最初の3つのエネルギーレベルを埋める

* n =1:

* 1Sサブシェル:1軌道、2つの電子を保持できます(1つはスピンアップ(+1/2)、もう1つはスピンダウン(-1/2))。

* n =2:

* 2Sサブシェル:1軌道、2つの電子を保持できます。

* 2pサブシェル:3軌道、6つの電子を保持できます(各軌道に2つ)。

* n =3:

* 3Sサブシェル:1軌道、2つの電子を保持できます。

* 3pサブシェル:3軌道、6つの電子を保持できます。

* 3Dサブシェル:5軌道、10個の電子を保持できます(ただし、これらはAufbauの原則に従って4秒後に満たされることがよくあります)。

重要なメモ:

* 例外: Aufbauの原則とHundのルールには一般的に守られていますが、電子と電子の相互作用の複雑さのためにいくつかの例外(例:Cr、Cu)があります。

* 電子構成: 原子内の軌道中の電子の特定の分布は、その電子構成と呼ばれます。

要素の電子構成がどのように決定されるかの特定の例を見たい場合はお知らせください!

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