خطة البحث — 2 خطوات
- 1
قانون حساب أقصى عدد من الإلكترونات في مستويات الطاقة الرئيسية قاعدة 2n^2 مع أمثلة
لشرح كيفية حساب أقصى عدد من الإلكترونات في المستوى الرئيسي n=3 وتوضيح القانون الرياضي المستخدم مع أمثلة للمستويات الأخرى لتصحيح مفهوم الطالب. - 2
مبدأ البناء التصاعدي ترتيب ملء المستويات الفرعية بالالكترونات وقاعدة n+l
لشرح مبدأ البناء التصاعدي وتوضيح سبب ملء المستوى الفرعي 4s قبل 3d بناءً على طاقة المستويات وقاعدة (n+l) مع أمثلة توضيحية.
ما أقصى عدد إلكترونات يمكن أن يحتويه المستوى الرئيسي n = 3؟
يتم حساب أقصى عدد من الإلكترونات التي يمكن أن يستوعبها مستوى الطاقة الرئيسي باستخدام العلاقة (2n²)، حيث n هو رقم المستوى الرئيسي. للمستوى الثالث (n = 3): أقصى عدد = 2 × (3)² = 2 × 9 = 18 إلكترونًا. اختيارك (32 إلكترونًا) ينطبق على المستوى الرئيسي الرابع (n = 4) حيث 2 × (4)² = 32.
وفق مبدأ البناء التصاعدي (Aufbau)، ما الترتيب الصحيح لملء المدارات بعد 3p؟
ينص مبدأ البناء التصاعدي على أن الإلكترونات تملأ المستويات الفرعية ذات الطاقة الأقل أولاً ثم الأعلى. بالرغم من أن المستوى الرئيسي الثالث يحتوي على المدار d، إلا أن المدار 4s يمتلك طاقة أقل من المدار 3d (حسب قاعدة n + l، حيث طاقة 4s تساوي 4 وطاقة 3d تساوي 5)، لذلك يملأ المدار 4s أولاً بالإلكترونات ثم يليه المدار 3d. مثال على ذلك: التوزيع الإلكتروني لعنصر الحديد Fe (العدد الذري 26) ينتهي بـ ... 3p⁶ 4s² 3d⁶.
خطة البحث — 2 خطوات
- 1
التوزيع الإلكتروني لعنصر الحديد Fe ومبدأ البناء التصاعدي
تحديد التوزيع الإلكتروني للحديد (العدد الذري 26) وكيفية تطبيق مبدأ البناء التصاعدي عليه لتوضيح ترتيب ملء المدارات 4s و 3d - 2
لماذا يملأ المستوى الفرعي 4s قبل 3d في الحديد والعناصر الانتقالية
شرح القاعدة العلمية لتقدم المدار 4s على 3d في الطاقة والملء لعنصر الحديد كحالة تطبيقية على السؤال الثاني
التوزيع الإلكتروني لعنصر الحديد Fe (العدد الذري 26)
تحديد عدد الإلكترونات
عنصر الحديد (Fe) عدده الذري 26، مما يعني أنه يحتوي على 26 إلكتروناً يجب توزيعها.
Z = 26
تطبيق مبدأ البناء التصاعدي حتى المدار 3p
نبدأ بملء المدارات الأقل طاقة أولاً: 1s ثم 2s ثم 2p ثم 3s ثم 3p. مجموع الإلكترونات الموزعة حتى الآن هو 18 إلكتروناً (وهو التوزيع الإلكتروني لغاز الأرجون الخامل Ar).
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ = [Ar]
مقارنة الطاقة بين 4s و 3d وملء الأقل طاقة
بناءً على مبدأ البناء التصاعدي، المدار 4s أقل طاقة من المدار 3d، لذلك نملأ 4s أولاً بـ 2 إلكترون قبل البدء في ملء 3d.
طاقة 4s < طاقة 3d
توزيع الإلكترونات المتبقية في المدار 3d
بعد وضع إلكترونين في 4s (يصبح المجموع 20 إلكتروناً)، يتبقى لدينا 6 إلكترونات نضعها في المدار 3d.
[Ar] 4s² 3d⁶