MolDraw › Narzędzia chemiczne › Kalkulator konfiguracji elektronowej

Kalkulator konfiguracji elektronowej

W skrócie: poznaj konfigurację elektronową dowolnego pierwiastka lub jonu w zapisie pełnym i skróconym (z gazem szlachetnym), z wyjątkami jak Cr i Cu. Narzędzie jest darmowe, działa w przeglądarce i nie wymaga instalacji.

Wybierz pierwiastek i opcjonalnie ładunek jonu, aby otrzymać konfigurację elektronową stanu podstawowego w zapisie pełnym i skróconym, diagram klatkowy orbitali, liczbę elektronów na powłokach i liczbę niesparowanych elektronów. Znane wyjątki, np. Cr, Cu, Pd i Au, są uwzględnione.

Krótka odpowiedź: żelazo (Fe, Z = 26) ma konfigurację 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 = [Ar] 3d6 4s2. Fe3+ traci najpierw elektrony 4s: [Ar] 3d5.
Tutaj pojawią się wyniki.

Jak korzystać z kalkulatora konfiguracji elektronowej

  1. Wpisz symbol pierwiastka (Cu), nazwę (miedź) lub liczbę atomową (29).
  2. Dla jonu wpisz jego ładunek: 2 dla Cu2+, -1 dla Cl−.
  3. Odczytaj zapis skrócony z gazem szlachetnym i pełną konfigurację. Orbitale są podane w kolejności powłok (3d przed 4s).
  4. Użyj diagramu klatkowego, aby policzyć niesparowane elektrony i przewidzieć, czy atom lub jon jest paramagnetyczny.

Rozwiązane przykłady

Tlen (Z = 8)

1s2 2s2 2p4 = [He] 2s2 2p4

Dwa niesparowane elektrony 2p (reguła Hunda).

Miedź (Z = 29), wyjątek

Reguła rozbudowy przewiduje [Ar] 3d9 4s2

W rzeczywistości: [Ar] 3d10 4s1

Cu2+ = [Ar] 3d9

Jon żelaza(III), Fe3+

Fe = [Ar] 3d6 4s2; usuń 2 × 4s, a potem 1 × 3d

Fe3+ = [Ar] 3d5 (5 niesparowanych)

Jak tworzy się konfiguracje elektronowe

Elektrony zapełniają orbitale w kolejności rosnącej energii (reguła rozbudowy, aufbau), zgodnie z regułą Madelunga (n + l):

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p

Każdy orbital mieści dwa elektrony o przeciwnych spinach (zakaz Pauliego), a elektrony rozmieszczają się pojedynczo na orbitalach tej samej podpowłoki przed sparowaniem (reguła Hunda). Pojemności: s = 2, p = 6, d = 10, f = 14.

Wyjątki: Cr, Cu i inne

Około 20 pierwiastków ma zmierzony stan podstawowy inny niż wynika z prostej kolejności, zwykle dlatego, że do połowy lub całkowicie zapełniona podpowłoka d lub f ma niższą energię. Najczęstsze to Cr ([Ar] 3d5 4s1), Cu ([Ar] 3d10 4s1), Mo, Ag, Pd ([Kr] 4d10), Pt, Au, La, Ce, Gd i kilka aktynowców. Kalkulator używa dla nich eksperymentalnych (NIST) stanów podstawowych.

Jony

Aniony dodają elektrony na kolejny dostępny orbital (Cl− = [Ar]). Kationy metali przejściowych tracą zewnętrzne elektrony s przed elektronami d, więc Fe2+ to [Ar] 3d6, a nie [Ar] 3d4 4s2.

Poznaj trendy w układzie dzięki interaktywnemu układowi okresowemu.

Przygotowujesz materiały dydaktyczne? Rysuj cząsteczki, orbitale i sprzęt laboratoryjny do prezentacji w darmowym edytorze MolDraw.

Otwórz edytor MolDraw

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest konfiguracja elektronowa?

Opisuje, jak elektrony atomu są rozmieszczone na orbitalach, np. 1s2 2s2 2p4 dla tlenu. Indeksy górne podają liczbę elektronów na każdej podpowłoce.

Czym jest zapis z gazem szlachetnym?

To skrót, który zastępuje elektrony rdzenia symbolem poprzedzającego gazu szlachetnego w nawiasie: sód 1s2 2s2 2p6 3s1 staje się [Ne] 3s1.

Dlaczego miedź ma 3d10 4s1, a nie 3d9 4s2?

Całkowicie zapełniona podpowłoka 3d jest szczególnie trwała, więc jeden elektron 4s przechodzi na 3d. Chrom robi to samo, aby uzyskać do połowy zapełnioną podpowłokę 3d5.

Które elektrony są usuwane jako pierwsze przy tworzeniu kationu?

Najpierw usuwane są elektrony z powłoki o najwyższej głównej liczbie kwantowej. W metalach przejściowych elektrony 4s odchodzą przed elektronami 3d.

Jak ustalić liczbę elektronów walencyjnych?

Dla pierwiastków grup głównych policz elektrony na najbardziej zewnętrznej powłoce (najwyższe n). Na przykład [Ne] 3s2 3p5 dla chloru daje 7 elektronów walencyjnych.

Jaka jest konfiguracja elektronowa Fe3+?

[Ar] 3d5. Żelazo ma konfigurację [Ar] 3d6 4s2, a usunięte trzy elektrony to dwa elektrony 4s i jeden 3d.

Powiązane narzędzia chemiczne

Kalkulator wyniku AP ChemistryOszacuj wynik egzaminu w skali 1–5Kalkulator geometrii cząsteczek VSEPRKształt, kąty wiązań i hybrydyzacja w 3DInteraktywny układ okresowyWszystkie 118 pierwiastków z danymiKalkulator stopni utlenieniaStopnie utlenienia krok po krokuGenerator wzorów LewisaWzory kropkowe Lewisa i kształt VSEPRKalkulator masy molowejMasa molowa krok po krokuKalkulator masy cząsteczkowejWzór na g/mol ze składem procentowymUzgadnianie równań chemicznychUzgadnianie reakcji i równań redoksKalkulator równań jonowychPełne i skrócone równania jonoweKalkulator pHpH, pOH, słabe kwasy i buforyGenerator diagramów orbitali molekularnychDiagramy MO, rząd wiązania i magnetyzmDiagram rozszczepienia w polu krystalicznymRozszczepienie orbitali d, CFSE i spin

Potrzebujesz narysować cząsteczki do sprawozdania? Rysuj struktury chemiczne online w MolDraw, darmowej alternatywie dla ChemDraw online (zobacz porównanie ChemDraw i MolDraw).

Ostatnia aktualizacja: