طرق كتابة التوزيع الإلكتروني Electron Configuration
- يتم تمثيل التوزيع الالكتروني للذرة بإحدي الطرائق الأتية:
(1) رسم مربعات المستويات الفرعية.
(2) الترميز الألكتروني باستخدام مستويات الطاقة الرئيسية والمستويات الفرعية.
(3) ترميز الغاز النبيل وتسمى بالطريقة المختصرة.
طريقة رسم مربعات المستويات
- يمكن التعبير عن الإلكترونات في المستويات الفرعية بأسهم في المربعات؛ إذ يُعَنوَن كل مربع بعدد الكم الرئيسي ومستوى الطاقة الفرعي في المستوى الثانوي.
مثال: التوزيع الألكتروني لذرة الكربون C6
حيث نلاحظ أن مستوىات ذرة الكربون في الحالة المستقرة تحتوي على إلكترونين فى المستوى الفرعي (1s) ، وإلكترونين في المستوى الفرعي (2s) ، وإلكترونين في مستويين فرعيين من مستويات (2p) الفرعية الثلاثة.
طريقة الترميز الألكتروني
- يعبر الترميز الإلكتروني عن مستوى الطاقة الرئيسي والمستوىات الثانوية المرتبطة مع كل المستوىات الفرعية في الذرة.
- ويتضمن أسًّا يمثل عدد الإلكترونات في المستوى.
مثال: التوزيع الإلكتروني لذرة الكربون C7
C7 : 1s2 2s2 2p2
- يبين الجدول رسم مربعات المستوىات والترميز الإلكتروني للعناصر في الدورتين الأولى والثانية من الجدول الدوري للعناصر
قاعدة هوند Hund's law
- تنص قاعدة هوند على أن :
" لا يحدث ازدواج بين إلكترونين في مستوى فرعي معين إلا بعد أن تشغل أوربيتالاته فرادي أولاً"
- إن حقيقة تنافر الإلكترونات المشحونة بشحنة سالبة لها تأثير كبير في توزيع الإلكترونات في مستوىات فرعية متساوية الطاقة.
- وتنص قاعدة هوند على أن الألكترونات تتوزع في المستوىات الفرعية المتساوية الطاقة بحيث تحافظ على أن يكون لها الاتجاه نفسه من حيث الدوران، قبل ان تشغل الإلكترونات الإضافية ذات اتجاه الدوران المعاكس المستويات نفسها.
- على سبيل المثال: تُملأ مستويات (2p) الفرعية الثلاثة بإلكترونات منفردة ، ثم يحدث الأزدواج.
- يوضح الشكل التالي طريقة تسلسل دخول ستة إلكترونات في مستويات (p) الفرعية:
حل السؤال: ماهو العدد الذرى لعنصر ينتهى توزيعه الالكترونى بـ 2py2 ؟
- حسب قاعدة هوند يستحيل إزدواج الألكترونات فى المستوى الفرعي 2py الا بعدما تتوزع الألكترونات فرادى أولاً فى 2px , 2py , 2pz كالتالي:
ثم يبدأ الأزدواج كالتالي:
ويكون التوزيع الألكتروني كالتالي:
1S2 , 2s2 2px2 2py2 , 2pz1
نلاحظ أن التوزيع ينتهي ب pz1 وذلك لأن التوزيع الألكتروني لا يمكن أن ينتهى ب2py2 فقط فى الحالة المستقرة.
- يكون العدد الذري هو 9 ويساوي العدد لذري لعنصر الفلور F9
أو يزدوج أيضاً إلكترون فى pz ويكون التوزيع الألكتروني كالتالي:
1S2 , 2s2 2px2 2py2 , 2pz2
نلاحظ أن التوزيع ينتهي ب pz2 وذلك لأن التوزيع الألكتروني لا يمكن أن ينتهى ب2py2 فقط فى الحالة المستقرة.
- يكون العدد الذري هو 10 ويساوي العدد لذري لعنصر النيون Ne10