دروس

جدول التوزيع الإلكتروني وطريقة كتابته

أسهل طريقة لإنشاء توزيعات إلكترونية هي استخدام جدول التوزيع الإلكتروني ، وهي طريقة يتم من خلالها كتابة المدارات المختلفة المتاحة للإلكترونات ، حيث يسهل تذكر ذلك الجدول ، بالإضافة إلى إتاحة إمكانية جدول التوزيع الإلكتروني. جدول لأي من العناصر المعروفة بمختلف أنواعها.

من أجل كتابة هذا الجدول ، يجب رسم الجدول أولاً ، والذي يجب أن يكون لا يُنسى بحيث تتوافق أرقام الصفوف مع مستويات الطاقة ويجب أن تتوافق الأعمدة مع الأنواع الاستوائية ، والسبب في أن الصفين الأولين يحتويان على عدد أقل من الأعمدة يرجع إلى حقيقة أن الازدحام يأتي نتيجة اقتراب الإلكترونات من النواة.

في الخطوة التالية لكتابة التوزيع الإلكتروني ، يتم اتباع السهم بدءًا من الأعلى حتى تتم إضافة الرموز الفرعية إلى العدد الإجمالي للإلكترونات في الذرة. لذلك ، بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في تدوين التوزيع الإلكتروني للبريليوم (4 إلكترونات) ، يجب أن يبدأ من الأعلى أولاً ويمر في غضون ثانية واحدة ، ثم يدور حوله حتى يتم الوصول إلى ثانيتين ، ومجموع نقاط الفقاعات المنخفضة التي تم تمريرها هي أربع فقاعات ، وبالتالي انتهى تدوين التوزيع الإلكتروني للبريليوم.

من أهم التفاصيل التي يمكن ملاحظتها حول هذا الأمر أن التوزيع الإلكتروني للعناصر المتتالية المرتبة حسب عددها الدوري تحتوي على بعضها البعض ، والأمثلة التي يمكن أن تفسر ذلك تظهر في التوزيع الإلكتروني للعناصر الأربعة الأولى (الهيدروجين) والهيليوم والليثيوم والبريليوم) وما إلى ذلك فيما يتعلق بالعناصر الأخرى.

املأ المدارات الذرية في جدول التوزيع الإلكتروني
تمتلئ المدارات الذرية وفقًا لمجموعة من المبادئ التي تشرح أنواع التوزيع الإلكتروني ، وأشهرها: [2]

مبدأ أوفباو
تمت تسمية هذا المبدأ على اسم الكلمة الألمانية (Aufbeen) ، والتي تعني (بناء) ، حيث يفرض مبدأ Aufbau أن تشغل إلكترونات المدارات ذات الطاقات المنخفضة أماكنها في التوزيع الإلكتروني قبل المدارات ذات الطاقة الأعلى ، وطاقة يمكن حساب المدار من خلال مجموع الأرقام الكمية الأساسية ، ووفقًا لهذا المبدأ ، تمتلئ الإلكترونات بالترتيب التالي: 1s ، 2s ، 2p ، 3s ، 3p ، 4s ، 3d ، 4p ، 5s ، 4d ، 5p ، 6s ، 4f ، 5d ، 6p ، 7s ، 5f ، 6d ، 7p …

شاهد أيضاً:   من أسباب أهمية طلب العلم الشرعي

من الضروري ملاحظة أن هناك العديد من الاستثناءات لمبدأ Aufbau ، بما في ذلك النحاس والكروم ، وفي بعض الأحيان يمكن تفسير هذه الاستثناءات من خلال ما توفره الأجزاء الفرعية نصف الممتلئة أو المملوءة بالكامل من حالة الاستقرار.

مبدأ استبعاد باولي
ينص مبدأ استبعاد باولي على أن إلكترونين ، كحد أقصى ، لكل منهما حالة من الدورات المعاكسة ، والتي قد تكون متناسبة مع المدار ، ويمكن أيضًا تفسير معنى هذا المبدأ على النحو التالي (لا يوجد إلكترونان في نفس الذرة التي لها نفس القيم لجميع الأرقام الكمومية الأربعة) ، لذلك في الحالة التي تكون فيها الأرقام الأساسية والمغناطيسية والسمتية جميعها من نفس الإلكترونين ، يجب أن يكون لها دوران متقابل.

قاعدة هوند
تشرح هذه القاعدة الترتيب الذي تمتلئ به الإلكترونات في جميع المدارات التي تنتمي إلى الغلاف الفرعي ، حيث تنص القاعدة على أن جميع المدارات في الغلاف الفرعي تشغلها الإلكترونات بشكل فردي قبل ملء إلكترون آخر في مدار ، وهو ما يأتي من أجل تعظيم التناوب الجمالي. يحتوي على إلكترون واحد فقط بنفس الدوران (أو نفس قيم عدد الكم المغزلي).

كيف يتم التوزيع الإلكتروني في المدارات الذرية
يمكن أن يحتوي كل مدار فرعي على إلكترونين فقط ، كل منهما قد يسير في المسار المعاكس للآخر ، وتتكون المدارات الرئيسية من مدارات ثانوية وتلك المدارات الثانوية هي s و p و d و f وكل من هذه المدارات الأربعة يتكون من مدارات فرعية وهي:

  • المدار s: يتكون ذلك المدار من مدار واحد فرعي.
  • المدار p: يتكون ذلك المدار من مدارات فرعية ثلاثة.
  • المدار d: يتكون من مدارات فرعية خمسة.
  • المدار f: يتكون من مدارات فرعية سبعة.

من القواعد الأساسية التي يتم اتباعها عند التوزيع الإلكتروني في المدارات الفرعية أهمية توزيعها بشكل فردي على المدارات المختلفة ، ثم إقران تلك المدارات ، كما لو أن الباحث يريد أن يملأ المدار p بأربعة إلكترونات ، لأن المدار p يحتوي على ثلاثة مدارات فرعية ، كل منها يحمل إلكترونين. يتم التوزيع الإلكتروني في كل مدار فرعي ، ويبقى الإلكترون موضوعًا في المدار الأول ، مع الأخذ في الاعتبار أنه عند التوزيع الإلكتروني ، يتم توزيعها من مدارات ذات طاقة أقل إلى مدارات ذات طاقة أعلى.

شاهد أيضاً:   الفرق بين العدد النسبي والكلي والصحيح بالأمثلة

جدول التوزيع الإلكتروني
يتضمن الجدول الدوري سلاسل كيميائية مختلفة تحتوي على 118 عنصرًا. وفيما يلي عرض للجدول الدوري وتوزيعه الكترونيا:

 العدد  العنصر التوزيع الإلكتروني
1 الهيدروجين 1s1
2 الهيليوم 1s2
3 الليثيوم [He]2s1
4 البريليوم [He]2s2
5 البورون [He]2s22p1
6 كربون [He]2s22p2
7 نيتروجين [He]2s22p3
8 الأكسجين [He]2s22p4
9 الفلور [He]2s22p5
10 نيون [He]2s22p6
11 الصوديوم [Ne]3s1
12 المغنيسيوم [Ne]3s2
13 ألومنيوم [Ne]3s23p1
14 السيليكون [Ne]3s23p2
15 الفوسفور [Ne]3s23p3
16 كبريت [Ne]3s23p4
17 الكلور [Ne]3s23p5
18 أرجون [Ne]3s23p6
19 البوتاسيوم [Ar]4s1
20 الكالسيوم [Ar]4s2
21 سكانديوم [Ar]3d14s2
22 التيتانيوم [Ar]3d24s2
23 الفاناديوم [Ar]3d34s2
24 كروم [Ar]3d54s1
25 المنغنيز [Ar]3d54s2
26 حديد [Ar]3d64s2
27 كوبالت [Ar]3d74s2
28 نيكل [Ar]3d84s2
29 النحاس [Ar]3d104s1
30 زنك [Ar]3d104s2
31 الغاليوم [Ar]3d104s24p1
32 الجرمانيوم [Ar]3d104s24p2
33 الزرنيخ [Ar]3d104s24p3
34 السيلينيوم [Ar]3d104s24p4
35 البروم [Ar]3d104s24p5
36 كريبتون [Ar]3d104s24p6
37 الروبيديوم [Kr]5s1
38 السترونتيوم [Kr]5s2
39 الإيتريوم [Kr]4d15s2
40 الزركونيوم [Kr]4d25s2
41 النيوبيوم [Kr]4d45s1
42 الموليبدينوم [Kr]4d55s1
43 تكنيتيوم [Kr]4d55s2
44 روثينيوم [Kr]4d75s1
45 روديوم [Kr]4d85s1
46 بالاديوم [Kr]4d10
47 فضة [Kr]4d105s1
48 الكادميوم [Kr]4d105s2
49 الإنديوم [Kr]4d105s25p1
50 تين [Kr]4d105s25p2
51 الأنتيمون [Kr]4d105s25p3
52 تيلوريوم [Kr]4d105s25p4
53 اليود [Kr]4d105s25p5
54 زينون [Kr]4d105s25p6
55 سيزيوم [Xe]6s1
56 الباريوم [Xe]6s2
57 اللانثانم [Xe]5d16s2
58 السيريوم [Xe]4f15d16s2
59 البراسيوديميوم [Xe]4f36s2
60 نيوديميوم [Xe]4f46s2
61 بروميثيوم [Xe]4f56s2
62 سماريوم [Xe]4f66s2
63 اليوروبيوم [Xe]4f76s2
64 الجادولينيوم [Xe]4f75d16s2
65 تيربيوم [Xe]4f96s2
66 الديسبروسيوم [Xe]4f106s2
67 هولميوم [Xe]4f116s2
68 الإربيوم [Xe]4f126s2
69 الثوليوم [Xe]4f136s2
70 الإيتربيوم [Xe]4f146s2
71 لوتيتيوم [Xe]4f145d16s2
72 الهافنيوم [Xe]4f145d26s2
73 التنتالوم [Xe]4f145d36s2
74 تنجستن [Xe]4f145d46s2
75 رينيوم [Xe]4f145d56s2
76 أوزميوم [Xe]4f145d66s2
77 إيريديوم [Xe]4f145d76s2
78 البلاتين [Xe]4f145d96s1
79 الذهب [Xe]4f145d106s1
80 عطارد [Xe]4f145d106s2
81 الثاليوم [Xe]4f145d106s26p1
82 الرصاص [Xe]4f145d106s26p2
83 البزموت [Xe]4f145d106s26p3
84 بولونيوم [Xe]4f145d106s26p4
85 أستاتين [Xe]4f145d106s26p5
86 الرادون [Xe]4f145d106s26p6
87 الفرانسيوم [Rn]7s1
88 الراديوم [Rn]7s2
89 الأكتينيوم [Rn]6d17s2
90 ثوريوم [Rn]6d27s2
91 البروتكتينيوم [Rn]5f26d17s2
92 اليورانيوم [Rn]5f36d17s2
93 النبتونيوم [Rn]5f46d17s2
94 البلوتونيوم [Rn]5f67s2
95 أميريسيوم [Rn]5f77s2
96 كوريوم [Rn]5f76d17s2
97 بيركليوم [Rn]5f97s2
98 كاليفورنيوم [Rn]5f107s2
99 أينشتينيوم [Rn]5f117s2
100 فيرميوم [Rn]5f127s2
101 مندليفيوم [Rn]5f137s2
102 نوبليوم [Rn]5f147s2
103 لورينسيوم [Rn]5f147s27p1
104 رذرفورديوم [Rn]5f146d27s2
105 دوبينيوم *[Rn]5f146d37s2
106 سيبورجيوم *[Rn]5f146d47s2
107 بوريوم *[Rn]5f146d57s2
108 هاسيوم *[Rn]5f146d67s2
109 مايتنريوم *[Rn]5f146d77s2
110 دارمشتاتيوم *[Rn]5f146d97s1
111 رونتجينيوم *[Rn]5f146d107s1
112 كوبرنيسيوم *[Rn]5f146d107s2
113 نيهونيوم *[Rn]5f146d107s27p1
114 فليروفيوم *[Rn]5f146d107s27p2
115 موسكوفيوم *[Rn]5f146d107s27p3
116 ليفرموريوم *[Rn]5f146d107s27p4
117 تينيسين *[Rn]5f146d107s27p5
118 أوغانيسون *[Rn]5f146d107s27p6
شاهد أيضاً:   ما نوع الرابطة في CH4

أهمية التوزيع الإلكتروني

يساعد التوزيع الإلكتروني في توفير نظرة ثاقبة للسلوك الكيميائي للعناصر من خلال المساعدة في تحديد إلكترونات التكافؤ للذرة ، بالإضافة إلى تسهيل تصنيف العناصر إلى كتل مختلفة (مثل عناصر الكتلة s وعناصر p-block وعناصر d-block. و f-block) ، مما يجعل من السهل البحث في خصائص العناصر بطريقة المجموعة.