Razporeditev elektronov po orbitalah – elektronska  konfiguracija (izbirna vsebina)

Elektronska konfiguracija je razporejanje elektronov po atomskih orbitalah.

Orbitale razlikujemo po obliki (s, p, d), velikosti (1s<2s​<3s …) in usmerjenosti (px, py, pz). Vsaka orbitala je označena s številko in črko.

ALI VEŠ?
Eden prvih dokazov o obstoju energijskih nivojev je bil emisijski spekter vodika (katere barve izseva element vodik).

Pri elektronski konfiguraciji veljajo tri pravila: Paulijevo izključitveno načelo, princip izgradnje in Hundovo pravilo.

• V vsaki orbitali sta lahko največ dva elektrona (Paulijevo izključitveno načelo).

Če sta v eni orbitali dva elektrona, morata imeti nasprotna spina. Elektrone grafično prikažemo s puščicami. Nasprotna spina prikažemo z eno puščico obrnjeno gor in drugo dol.

ALI VEŠ?
• Dva elektronska spina si poenostavljeno razlagamo kot dve nasprotni smeri vrtenja elektrona okoli svoje osi.
• Paulijevo izključitveno načelo je leta 1924 utemeljil avstrijski fizik Wolfgang Pauli (1900−1958), ki je leta 1945 prejel Nobelovo nagrado za fiziko.

• Elektroni zasedajo najprej orbitale z najnižjo energijo (princip izgradnje).

• Če je na voljo več energijsko enakovrednih orbital, jih elektroni zasedejo posamično (Hundovo pravilo).

• Energijsko enakovredne orbitale najdemo na energijskem nivoju 2p, 3p in višje. V vsakem energijskem nivoju imamo tri p orbitale, ki jih med seboj ločimo s črkami koordinacijskega sistema x, y in z, kar nakazuje različno razporeditev v prostoru.

Ogljik (C) je prvi element, ki ima več elektronov v p orbitalah, ki so si energijsko enakovredne. Njegova elektronska konfiguracija, upoštevajoč 3. pravilo je sledeča:

ALI VEŠ?
Ogljik ima v orbitali 2px in 2py le po en elektron. Takšnim elektronom pravimo samski elektroni.

Elektronsko konfiguracijo lahko zapišemo na daljši ali krajši način.

Daljši način zapisa elektronske konfiguracije atomov izbranih elementov:

Pri elementih z več elektroni je zapis celotne elektronske konfiguracije zamuden za pisanje. Namesto daljšega zapisa lahko uporabimo krajši zapis elektronske konfiguracije oziroma zapis s simbolom žlahtnega plina.

Krajši način zapisa elektronske konfiguracije atomov izbranih elementov z uporabo žlahtnih plinov: