3) การจัดเรียงอิเล็กตรอนเข้าออบิทัล


กฎการจัดเรียงอิเล็กตรอนในออร์บิทัล

การจัดเรียงอิเล็กตรอนในออร์บิทัลต่าง ๆ ของอะตอมในสภาพพื้น (ground state) ซึ่งหมายถึงสภาพปกติของอิเล็กตรอนที่มีระดับพลังงานอยู่ต่ำที่สุด มีหลักเกณฑ์ ดังนี้
1. หลักของอูฟ์บอ (Aufbau Principle)มีใจความว่า อิเล็กตรอนจะบรรจุเข้าในออร์บิทัลที่มีพลังงานต่ำสุดก่อน คือ เรียงลำดับจากพลังงานน้อยไปหามาก ตามรูป 1-4 ดังนี้ 1 s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d
2. หลักการกีดกันของเพาลิ (Pauli's Exclusion Principle)กล่าวว่า ในแต่ละออร์บิทัลจะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 2 อนุภาค และอิเล็กตรอนทั้งสองอนุภาคนี้จะต้องหมุนตรงข้ามกัน
3. กฏของฮุนด์ ( Hund's Rule )กล่าวว่า อิเล็กตรอนจะไม่เข้าไปเรียงคู่ในออร์บิทัลของเชลล์ย่อยใดเชลล์ย่อยหนึ่ง จนกระทั่งเมื่อทุกออร์บิทัลในเชลล์ย่อยมีอิเล็กตรอนอยู่อย่างน้อยที่สุดออร์บิทัล 1 อนุภาค หรือกล่าวได้ว่าถ้าระดับพลังงานเท่ากันในเชลล์ย่อย p, d และ f ซึ่งมีทางดคจรต่างกันตามค่าของควอนตัม m อิเล็กตรอน จะเรียงเดี่ยวและมีสปินเหมือนกันก่อน

***การบรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัลเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์หรือลูกศรเช่น สำหรับสปินลง ดังนั้นออร์บิทัลที่มีอิเล็กตรอนอยู่เต็มจะเขียนแทน ด้วย ถ้าอิเล็กตรอนเรียงเดี่ยว นิยมเขียนสปินขึ้น
นอกจากนี้ยังใช้ตัวเลขแสดงจำนวนอิเล็กตรอนในออร์บิทัลโดยเขียนไว้ด้านบน สัญลักษณ์ออร์บิทัลเยื้องมาทางด้านหลัง การกระจายอิเล็กตรอนของธาตุต่าง ๆ
ปกติทางเคมีอินทรีย์ไม่ค่อยสนใจบรรดาธาตุทั้งหลายมากนัก เพราะพื้นฐานทางเคมีอินทรีย์เกี่ยวข้องกับอะตอมของธาตุที่มีเลขอะตอมน้อยกว่า 18 เป็นส่วนใหญ่ อะตอมของธาตุเหล่านี้มีอิเล็กตรอนอยู่ในออร์บิทัลที่มีพลังงานต่ำ และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนอย่างง่าย


อ้างอิง : https://www.scimath.org/lesson-chemistry/item/7162-orbital

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

1) การจัดเรียงอิเล็กตรอนเข้าระดับพลังงานหลัก

Image
HOMEPAGE การจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานหลักมีจำนวนไม่เกิน 2n2 เมื่อ n คือระดับพลังงานหลักที่ 1 , 2 , 3 , . . . ระดับพลังงานหลัก n=1 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 2 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=2 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=3 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 18 อิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก n=4 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน ตามความสัมพันธ์นี้การจัดเรียงอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงาน จะมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกินจำนวนสูงสุดที่จะมีได้ ถ้าพิจารณา K และ Ca ซึ่งควรมีอิเล็กตรอนเป็น 2 , 8 , 9 และ 2 , 8 , 10 เนื่องจากในระดับพลังงานที่ 3 มีได้ถึง 18 อิเล็กตรอน แต่จากการศึกษาพบว่าการจัดเรียงอิเล็กตรอนของ K = 2 , 8 , 8 , 1 และ Ca = 2 , 8 , 8 , 2 เนื่องจากอิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ 3 ของทั้งสองธาตุมีเพียง 8 อิเล็กตรอน และส่วนที่เพิ่มขึ้นมาอีก 1 หรือ 2 อิเล็กตรอนนั้นเข้าไปอยู่ในระดับพลังงานที่ 4 เพราะการจัดเรียงอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดซึ่งเรียกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอนต้องไม่เกิน 8 อ้างอิง :  https://chomchom2539.wordpress
Read more

5) การจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบย่อ

Image
HOMEPAGE การจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบย่อ                   การจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุอาจใช้  [ ]  แล้วใส่สัญลักษณ์ของแก๊สแอที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนในชั้นที่อยู่ใกล้นิวเคลียสลงในวงเล็บส่วนชั้นถัดไปเขียนตามปกติดังนี้  การจัดเรียงอิเล็กตรอนของแก๊สเฉื่อย                             2 He 1s 2           จัดแบบธรรมดา     He  2                10 Ne  1s 2  2s 2  2p 6           จัดแบบธรรมดา   Ne    2  8        18 Ar  1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 3            จัดแบบธรรมดา   Ar  2  8  8   36 Kr 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 6  4s 2  3d 10  4p 6   จัดแบบธรรมดา   Kr  2  8  18  8  ( 4s  พลังงานต่ำกว่า  3d  จึงจัด  e -   ก่อน  ) ตัวอย่างที่  1   การเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบย่อ 11 Na   1s 2   2s 2   2p 6   3s 1           =   Na : [Ne]  3s 1 15 P      1s 2   2s 2   2p 6  3s 2   3p 3           =   P   : [Ne]  3s 2   3p 3 17 Cl     1s 2   2s 2   2p 6   3s 2   3p 5          =   Cl  : [Ne]  3s 2   3p 5   (  เหมือน   Ne) 20 Ca   1s 2   2s 2   2p 6   3s 2   3p 6
Read more