نوشتن آرایش الکترونی عناصر

[S H i M A]

قدم اول : شناخت اعداد کوانتومی

n = عدد کوانتومی اصلی

نشان دهنده : لایه اصلی , تعداد زیر لایه ها , سطح انرژی لایه ها , اندازه اوربیتال ها

n = از 1 تا حداکثر 7


پیدا کردن تعداد اوربیتال و الکترون در لایه اصلی

تعداد اوربیتال در لایه اصلی = n2

تعداد الکترون در لایه اصلی = 2n2


L= عدد کوانتومی اوربیتالی

نشان دهنده : زیر لایه , شکل اوریتال , تعداد اوربیتال

L = 0 ... n-1

(یعنی L از صفر شروع میشه تا n-1 )

0=s
1=p
2=d
3=f


پیدا کردن تعداد اوربیتال و الکترون در زیر لایه

تعداد اوربیتال در هر زیر لایه = 2L+1

تعداد الکترون در هر زیر لایه = 4L+2


ml = عدد کوانتومی مغناطیسی

نشان دهنده : جهت اوربیتال در فضا


قدم دوم : شناخت دوره و روش تعیین آن

دوره = به هر ردیف افقی از چپ به راست یک دوره یا تناوب گفته میشود

دوره در آرایش الکترونی = بزرگترین n در آرایش الکترونی


برای نوشتن آرایش الکترونی عناصر با عدد اتمی بالا (زیاد) باید عدد اتمی گاز نجیب در

دوره قبل رو از عدد اتمی عنصر مورد نظر کم کنید تا نوشتن آرایش لایه ظرفیت راحت تر

بشه.

گازهای نجیب :

2He

10Ne

18Ar

36Kr

54Xe

86Rn


دوره = شماره گاز نجیب +1

جدول تناوبی 7 دوره دارد :

دوره اول 1s

دوره دوم 2s 2p

دوره سوم 3s 3p

دوره چهارم 4s 3d 4p

دوره پنجم 5s 4d 4p

دوره ششم 6s 4f 5d 6p

دوره هفتم ناقص (کاری باهاش نداریم)

>>> به پر شدن اوربیتالها بعد از دوره سوم دقت کنید.


قدم سوم : نوشتن آرایش الکترونی

ترتیب پرشدن زیر لایه ها بر اساس پایداری = ... 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s

ترتیب نوشتن بر اساس سطح انرژی = 1s , 2s 2p , 3s 3p 3d , 4s 4p 4d 4f


- وقتی عدد اتمی عنصر مورد نظر رو از عدد اتمی گاز نجیب در دوره قبل کم کردین عدد بدست

اومده میشه تعداد الکترون لایه ظرفیت.

که اون رو بعد از پیدا کردن دوره عنصر اصلی و در نظر گرفتن لایه های هر دوره طبق چیزایی که

بالا نوشتم در زیر لایه قرار میدین و به این ترتیب آرایش الکترونی لایه ظرفیت بدست میاد.

 

[S H i M A]

الف) تعیین موقعیت عناصر اصلی:


به آرایش الکترونی nsx ( دسته S) و nsx npy (دسته p ) ختم میشوند:


تناوب: برابر n میباشد

گروه: برابر تعداد الکترون های لایه ظرفیت میباشد ( x یا x+y )

x+y (دسته p)​	X(دسته s)​	الکترون های اوربیتال sیا اوربیتال های p​	روش آیوپاک​
8​	7​	6​	5​	4​	3​	2​	1​	شماره گروه​ 10 + (x+y)​
18​	17​	16​	15​	14​	13​	2​	1​
VIIIA​	VIIA	VIA	VA	IVA	IIIA	IIA​	IA​	شماره گروه​	روش آمریکایی​

ب)تعیین موقعیت عناصر واسطه خارجی:


به آرایش الکترونی nsx (n-1)dy (دسته d ) ختم میشوند:


تناوب: برابر n میباشد


گروه: برابر تعداد الکترون های اوربیتال های d و s میباشد (x+y )

12​	11​	10​	9​	8​	7​	6​	5​	4​	3​	x+y​
12​	11​	10​	9​	8​	7​	6​	5​	4​	3​	شماره گروه	روش آیوپاک
IIB​	IB	VIIIB​	VIIB	VIB	VB	IVB	IIIB	شماره گروه	روش آمریکایی

تعیین ظرفیت عنصر :

ظرفیت مثبت :

تعداد الکترونی که یک اتم فلز یا نافلز می تواند از دست بدهد و یا با عناصر

دیگر به اشتراک بگذارد ( تعداد الکترون های لایه ظرفیت )


ظرفیت منفی :

نافلزات علاوه بر ظرفیت مثبت دارای ظرفیت منفی نیز می باشند ، تعداد

الکترونی که یک اتم نافلزمی گیرد تا به آرایش گاز نجیب بعد از خود برسد.

( به تعداد الکترون های منفرد در لایه ظرفیت نافلز)

7​	6​	5​	4​	3​	2​	1​	شماره گروه اصلی
VIIA​	VIA​	VA​	IVA​	IIIA​	IIA​	IA​
7+​ 1-​	6+​ 2-​	5+​ 3-​	4+​ 4-​	3+​ -​	2+​ -​	1+​ -​	ظرفیت مثبت ظرفیت منفی

ظرفیت مثبت​	تعداد الکترون های لایه ظرفیت ​
ظرفیت منفی​	تعداد الکترون های منفرد در لایه ظرفیت ​

 

[S H i M A]

روش پر كردن اوربيتال ها:

روش آفبا


الف ) الكترون ها به ترتيب در اوربيتال هايي جاي مي گيرند كه كم ترين سطح

انرژي را داشته باشند.

ب ) اصل طرد پاولي : هيچ دو الكتروني در اتم نمي تواند چهار عدد کوانتومي

يکسان داشته باشد پس در هر اوربيتال حداكثر دو الكترون با اسپين مخالف

مي تواند قرار گيرد.


ج ) اصل هوند : طبق اصل هوند اوربيتال هاي هم انرژي هنگامي زوج ميشوند

که هرکدام يک الکترون داشته باشند. هنگاميکه الکترون ها چند اوربيتال هم

انرژي از يک تراز فرعي را در اختيار داشته باشند به نحوي پخش مي شوند که

بيشترين اوربيتال ها اشغال شود يعني تا در هر اوربيتال يک الکترون جاي نگيرد

هيچ اوربيتالي داراي دو الکترون نمي شود.



د) به طور کلي اوربيتال هايي ابتدا الکترون مي پذيرند که مجموع شماره تراز

اصلي و عدد سمتي کوچکتري n+l داشته باشند و چنانچه مجموع اين دو عدد

در دو اوربيتال برابر باشد اوربيتالي ابتدا الکترون مي پذيرد که شماره تراز

اصلي انرژي در آن ( n ) کوچک تر باشد.


مثال :


3s : n+l = 3+ 0= 3
3P : n+l = 3+ 1= 4
3d : n+l = 3+ 2= 5
4s : n+l = 4+ 0= 4

4P : n+l = 4+ 1=5

آرايش الکتروني و نحوه چينش الکترون‌ ها در اوربيتال ‌هاي اطراف هسته اتم و

شيوه پر شدن زير لايه‌ها به ترتيب زير است :


?s ?s ?p ?s ?p ?s ?d ?p ?s ?d ?p ?s ?f ?d ?p ?s ?f ?d ?p

 

[S H i M A]

​

عناصر استثنا در نحوه نوشتن آرایش الکترونی

دوره ۵​
عنصر​	Z​	آرایش الکترونی​
ایتریوم​	39​	[Kr] 5s[SUP]21[/SUP] 4d​
زیرکونیوم​	40​	[Kr] 5s[SUP]22[/SUP] 4d​
نیوبیوم​	41​	[Kr] 5s[SUP]1[/SUP] 4d[SUP]4[/SUP]​
Molybdenum​	42​	[Kr] 5s[SUP]1[/SUP] 4d[SUP]5[/SUP]​
تکنسیوم​	43​	[Kr] 5s[SUP]25[/SUP] 4d​
روتنیوم​	44​	[Kr] 5s[SUP]1[/SUP] 4d[SUP]7[/SUP]​
رودیوم​	45​	[Kr] 5s[SUP]1[/SUP] 4d[SUP]8[/SUP]​
پالادیوم​	46​	[Kr] 4d[SUP]10[/SUP]​
نقره​	47​	[Kr] 5s[SUP]1[/SUP] 4d[SUP]10[/SUP]​
کادمیوم​	48​	[Kr] 5s[SUP]210[/SUP] 4d​
Indium​	49​	[Kr] 5s[SUP]2101[/SUP] 4d 5p​

دوره ۶​
عنصر​	Z​	آرایش الکترونی​
لانتاتن​	57​	[Xe] 6s[SUP]2[/SUP] 5d[SUP]1[/SUP]​
سریوم​	58​	[Xe] 6s[SUP]2[/SUP] 4f[SUP]1[/SUP] 5d[SUP]1[/SUP]​
پرائزودیمیدیوم​	59​	[Xe] 6s[SUP]23[/SUP] 4f​
نئودیدمیوم​	60​	[Xe] 6s[SUP]24[/SUP] 4f​
پرومتیوم​	61​	[Xe] 6s[SUP]25[/SUP] 4f​
ساماریوم​	62​	[Xe] 6s[SUP]26[/SUP] 4f​
Europium​	63​	[Xe] 6s[SUP]27[/SUP] 4f​
گادولینیوم​	64​	[Xe] 6s[SUP]2[/SUP] 4f[SUP]7[/SUP] 5d[SUP]1[/SUP]​
تربیوم​	65​	[Xe] 6s[SUP]29[/SUP] 4f​
هافنیوم​	72​	[Xe] 6s[SUP]214[/SUP] 5d[SUP]2[/SUP] 4f​
تانتال​	73​	[Xe] 6s[SUP]214[/SUP] 5d[SUP]3[/SUP] 4f​
تنگستن​	74​	[Xe] 6s[SUP]214[/SUP] 5d[SUP]4[/SUP] 4f​
رنیوم​	75​	[Xe] 6s[SUP]214[/SUP] 5d[SUP]5[/SUP] 4f​
اسمیوم​	76​	[Xe] 6s[SUP]214[/SUP] 5d[SUP]6[/SUP] 4f​
ایریدیوم​	77​	[Xe] 6s[SUP]214[/SUP] 5d[SUP]7[/SUP] 4f​
پلاتین​	78​	[Xe] 6s[SUP]1[/SUP] 4f[SUP]14[/SUP] 5d[SUP]9[/SUP]​
طلا​	79​	[Xe] 6s[SUP]1[/SUP] 4f[SUP]14[/SUP] 5d[SUP]10[/SUP]​
جیوه​	80​	[Xe] 6s[SUP]21410[/SUP] 4f 5d​
تالیوم​	81​	[Xe] 6s[SUP]214101[/SUP] 4f 5d 6p​

دوره ۷​
عنصر​	Z​	آرایش الکترونی​
اکتینیوم​	89​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 6d[SUP]1[/SUP]​
توریوم​	90​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 6d[SUP]2[/SUP]​
پروتاکتینیوم​	91​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]2[/SUP] 6d[SUP]1[/SUP]​
اورانیوم​	92​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]3[/SUP] 6d[SUP]1[/SUP]​
نپتونیوم​	93​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]4[/SUP] 6d[SUP]1[/SUP]​
پلوتونیوم​	94​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]6[/SUP]​
Americium​	95​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]7[/SUP]​
کوریوم​	96​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]7[/SUP] 6d[SUP]1[/SUP]​
برکلیوم​	97​	[Rn] 7s[SUP]2[/SUP] 5f[SUP]9[/SUP]​

 

[S H i M A]

برای درک بهتر تکامل آرایش الکترونی، فایل فلش زیر را مشاهده کنید (درصورت نیاز

به ذخیره کردن این فایل، کلیک راست کنید و گزینه save target as و یا save link as

رو بزنید.)

این بخش، نمايش زيبايي از پر شدن اوربيتال ها از هيدروژن تا كادميم به همراه تغيير

ايجاد شده در سطح انرژي اوربيتال ها به هنگام ورود الكترون را دارد.

حجم اين انيميشن حدود ۴M مي باشد.

انیمیشن آرايش الكتروني

 

[S H i M A]

برای رسم آرایش الکترونی یک عنصر بایستی ترتیب پرشدن ترازهای فرعی را بدانیم ،

برای عناصر سبک ( تا عدد اتمی 36 ) ترتیب پرشدن ساده بوده و به آسانی به خاطر

سپرده می شود ، ولی برای عناصر سنگین ( مثلا عدد اتمی 82 ) حفظ کردن ترتیب

پرشدن مشکل بوده و احتمال اشتباه وجود دارد .

یکی از روشهای ساده برای نوشتن ترتیب پرشدن ترازهای فرعی ، استفاده از جدول

تناوبی است . ترازهای فرعی که در هر دوره جدول پر میشوند بصورت زیر است :


دوره 1 : s

دوره 2 : s p

دوره 3 : s p

دوره 4 : s d p

دوره 5 : s d p

دوره 6 : s f d p

دوره 7 : s f d p


چنانچه ترازهای انرژی فرعی دوره های جدول را به ترتیب بنویسیم خواهیم داشت :

s sp sp sdp sdp sfdp sfdp

ترتیب بدست آمده همان ترتیب پرشدن ترازهای فرعی است . فقط بایستی شماره تراز

اصلی هر تراز فرعی را بصورت زیر بنویسیم :


برای s از شماره 1 شروع می کنیم و آنها را به ترتیب شماره گزاری میکنیم :

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


برای p از شماره 2 شروع می کنیم و آنها را به ترتیب شماره گزاری میکنیم :

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


برای d از شماره 3 شروع می کنیم و آنها را به ترتیب شماره گزاری میکنیم :

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


برای f از شماره 4 شروع می کنیم و آنها را به ترتیب شماره گزاری میکنیم :

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


ترتیب بدست آمده همان ترتیب پر شدن ترازهای فرعی است :

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

 

[S H i M A]

دانلود نمونه سوالات آرایش الکترونی و اصل آفبا + تشریح کامل و ذکر نکات مهم: