MolDraw › เครื่องมือเคมี › เครื่องคำนวณการจัดเรียงอิเล็กตรอน
เครื่องคำนวณการจัดเรียงอิเล็กตรอน
สรุปสั้น ๆ: ดูการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุหรือไอออนใดก็ได้ ทั้งแบบเต็มและแบบย่อด้วยแก๊สมีตระกูล รวมถึงข้อยกเว้นอย่าง Cr และ Cu ใช้งานฟรี ทำงานในเว็บเบราว์เซอร์ และไม่ต้องดาวน์โหลด
เลือกธาตุและประจุไอออน (ไม่บังคับ) เพื่อดูการจัดเรียงอิเล็กตรอนในสถานะพื้นทั้งแบบเต็มและแบบย่อด้วยแก๊สมีตระกูล แผนภาพกล่องออร์บิทัล จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละชั้น และจำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่เป็นคู่ ข้อยกเว้นที่รู้จัก เช่น Cr, Cu, Pd และ Au มีอยู่ในระบบแล้ว
วิธีใช้เครื่องคำนวณการจัดเรียงอิเล็กตรอน
- พิมพ์สัญลักษณ์ธาตุ (
Cu) ชื่อภาษาอังกฤษ (copper) หรือเลขอะตอม (29) - สำหรับไอออน ให้ป้อนประจุ:
2สำหรับ Cu2+,-1สำหรับ Cl− - อ่านการจัดเรียงแบบย่อด้วยแก๊สมีตระกูลและแบบเต็ม ออร์บิทัลเรียงตามลำดับชั้น (3d ก่อน 4s)
- ใช้แผนภาพออร์บิทัลนับอิเล็กตรอนที่ไม่เป็นคู่ และทำนายว่าอะตอมหรือไอออนนั้นเป็นพาราแมกเนติกหรือไม่
ตัวอย่างโจทย์
ออกซิเจน (Z = 8)
1s2 2s2 2p4 = [He] 2s2 2p4
อิเล็กตรอน 2p ที่ไม่เป็นคู่สองตัว (กฎของฮุนด์)
ทองแดง (Z = 29) ซึ่งเป็นข้อยกเว้น
หลักอาฟบาวทำนายว่าเป็น [Ar] 3d9 4s2
ค่าจริง: [Ar] 3d10 4s1
Cu2+ = [Ar] 3d9
ไอออนเหล็ก(III), Fe3+
Fe = [Ar] 3d6 4s2; ดึง 4s ออก 2 ตัว แล้วดึง 3d ออก 1 ตัว
Fe3+ = [Ar] 3d5 (ไม่เป็นคู่ 5 ตัว)
การจัดเรียงอิเล็กตรอนสร้างขึ้นอย่างไร
อิเล็กตรอนบรรจุลงในออร์บิทัลตามลำดับพลังงานจากต่ำไปสูง (หลักอาฟบาว) ตามกฎ (n + l) ของมาเดลุง:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p
แต่ละออร์บิทัลรับอิเล็กตรอนได้สองตัวที่มีสปินตรงข้ามกัน (หลักการกีดกันของเพาลี) และอิเล็กตรอนจะกระจายเข้าออร์บิทัลในระดับพลังงานย่อยเดียวกันทีละตัวก่อนจับคู่ (กฎของฮุนด์) ความจุคือ s = 2, p = 6, d = 10 และ f = 14
ข้อยกเว้น: Cr, Cu และอื่น ๆ
ธาตุประมาณ 20 ธาตุมีสถานะพื้นที่วัดได้ต่างจากลำดับอย่างง่าย โดยมักเป็นเพราะระดับพลังงานย่อย d หรือ f ที่บรรจุครึ่งหนึ่งหรือบรรจุเต็มมีพลังงานต่ำกว่า ที่พบบ่อยคือ Cr ([Ar] 3d5 4s1), Cu ([Ar] 3d10 4s1), Mo, Ag, Pd ([Kr] 4d10), Pt, Au, La, Ce, Gd และแอกทิไนด์หลายธาตุ เครื่องคำนวณใช้สถานะพื้นจากการทดลอง (NIST) สำหรับธาตุเหล่านี้
ไอออน
แอนไอออนเพิ่มอิเล็กตรอนเข้าในออร์บิทัลถัดไปที่ว่าง (Cl− = [Ar]) แคตไอออนของโลหะทรานซิชันเสียอิเล็กตรอน s ชั้นนอกก่อนอิเล็กตรอน d ดังนั้น Fe2+ คือ [Ar] 3d6 ไม่ใช่ [Ar] 3d4 4s2
สำรวจแนวโน้มในตารางธาตุด้วยตารางธาตุแบบอินเทอร์แอคทีฟ
กำลังทำสื่อการสอน? วาดโมเลกุล ออร์บิทัล และอุปกรณ์สำหรับสไลด์ของคุณด้วยตัวแก้ไข MolDraw ฟรี
เปิดตัวแก้ไข MolDrawคำถามที่พบบ่อย
การจัดเรียงอิเล็กตรอนคืออะไร?
คือการบอกว่าอิเล็กตรอนของอะตอมกระจายอยู่ในออร์บิทัลต่าง ๆ อย่างไร เช่น 1s2 2s2 2p4 สำหรับออกซิเจน ตัวยกบอกจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานย่อย
การเขียนแบบย่อด้วยแก๊สมีตระกูลคืออะไร?
เป็นการเขียนแบบย่อโดยแทนอิเล็กตรอนชั้นในด้วยแก๊สมีตระกูลตัวก่อนหน้าในวงเล็บเหลี่ยม: โซเดียม 1s2 2s2 2p6 3s1 กลายเป็น [Ne] 3s1
ทำไมทองแดงจึงเป็น 3d10 4s1 ไม่ใช่ 3d9 4s2?
ระดับพลังงานย่อย 3d ที่บรรจุเต็มมีความเสถียรเป็นพิเศษ อิเล็กตรอน 4s หนึ่งตัวจึงย้ายไปอยู่ใน 3d โครเมียมก็เป็นเช่นเดียวกันเพื่อให้ได้ 3d5 ที่บรรจุครึ่งหนึ่ง
เมื่อเกิดแคตไอออน อิเล็กตรอนใดถูกดึงออกก่อน?
อิเล็กตรอนในชั้นหลักที่สูงที่สุดถูกดึงออกก่อน สำหรับโลหะทรานซิชัน อิเล็กตรอน 4s ออกก่อนอิเล็กตรอน 3d
หาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้อย่างไร?
สำหรับธาตุหมู่หลัก ให้นับอิเล็กตรอนในชั้นนอกสุด (n สูงสุด) เช่น [Ne] 3s2 3p5 ของคลอรีนให้เวเลนซ์อิเล็กตรอน 7 ตัว
การจัดเรียงอิเล็กตรอนของ Fe3+ เป็นอย่างไร?
[Ar] 3d5 เหล็กคือ [Ar] 3d6 4s2 และอิเล็กตรอนสามตัวที่ถูกดึงออกคืออิเล็กตรอน 4s สองตัวและอิเล็กตรอน 3d หนึ่งตัว
เครื่องมือเคมีที่เกี่ยวข้อง
ต้องการร่างโมเลกุลสำหรับรายงาน? วาดโครงสร้างเคมีออนไลน์ด้วย MolDraw ทางเลือกแทน ChemDraw แบบออนไลน์ที่ใช้ฟรี (ดูการเปรียบเทียบ ChemDraw กับ MolDraw)
อัปเดตล่าสุด: