Qual è un insieme di quattro numeri quantici che potrebbero rappresentare l'ultimo elettrone aggiunto (usando il principio di Aufbau) all'atomo di Cl?

Risposta:

Ecco cosa ho ottenuto.

Spiegazione:

Il tuo punto di partenza qui sarà il configurazione elettronica di un atomo di cloro neutro.

Il cloro si trova nel periodo 3, gruppo 17 di la tavola periodica e ha un numero atomico uguale a 17. Questo ti dice che la configurazione elettronica di un atomo di cloro deve rappresentare un totale di 17 elettroni che circonda il nucleo dell'atomo.

La configurazione elettronica di un atomo di cloro si presenta così

"Cl: " 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5

Ora, l'ultimo subshell da riempire di elettroni, che è anche il massima energia, è il 3p subshell.

Come puoi vedere dalla configurazione dell'elettrone, questa subshell contiene un totale di 5 elettroni. Questi elettroni sono distribuiti in 3 orbitali etichettato 3p_x, 3p_y e 3p_z.

Come sapete, possiamo usare un set di quattro numeri quantici per descrivere la posizione e la rotazione di un elettrone in un atomo

figures.boundless.com

Cominciamo con il numero quantico principale, n. Poiché quest'ultimo elettrone viene aggiunto a terzo livello di energia, Si avrà

n=3 -> the third energy level

The numero quantico del momento angolare, l, descrive il subshell in cui si trova l'elettrone. In questo caso, l'ultimo elettrone viene aggiunto a 3p subshell, quindi avrai

l=1 -> the p-subshell

Ora, qui è dove le cose possono diventare un po 'complicate. Secondo Regola di Hund, ogni orbitale in una determinata sottoshell deve essere occupato 1 elettrone prima che un secondo elettrone venga aggiunto a uno di questi orbitali.

Sai che il 3p subshell contiene un totale di fo 5 elettroni. In questo caso, ciascuno dei tre 3p gli orbitali saranno prima occupati con a elettrone spin-up. Questo spiegherà 3 tutte lungo la 5 elettroni.

Dopo ciò, l'elettrone penultimo occuperà il 3p_x orbitale, stavolta avendo spin-down.

Infine, l'ultimo elettrone da aggiungere verrà inserito nel 3p_z orbitale, ancora una volta avendo spin-down. Ecco un diagramma che mostra la configurazione elettronica del cloro, con il ultimo elettrone aggiunto evidenziato

inserisci qui la fonte dell'immagine

Così, la numero quantico magnetico, m_l, ti dice l'orbitale specifico in cui si trova l'elettrone. Per convenzione, hai

  • m_l = -1 -> the 3p_x orbital
  • m_l = color(white)(-)0 -> the 3p_z orbital
  • m_l = +1 -> the 3p_y orbital

In questo caso, avresti

m_l = 0 -> the 3p_z orbital

Infine, il gira il numero quantico, m_s, ti dice lo spin dell'elettrone. In questo caso, hai

m_s = -1/2 -> a spin-down electron

Pertanto, un possibile numero quantico impostato per l'ultimo elettrone aggiunto a un atomo di cloro è

color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)(n=3, l=1, m_l = 0, m_s = -1/2)color(white)(a/a)|)))

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