|
ugxiag uia gha ih usuu a au gai giua g iugf uizgui giufa
'''Konfiguracja elektronowa''' (''struktura elektronowa'') [[pierwiastek chemiczny|pierwiastka]] – uproszczony opis atomu polegający na rozmieszczeniu [[elektron (cząstka elementarna)|elektronów]] należących do [[atom]]ów danego pierwiastka na poszczególnych powłokach, podpowłokach i [[orbital]]ach. Każdy [[elektron (cząstka elementarna)|elektron]] znajdujący się w atomie opisywany jest przy pomocy zbioru [[liczby kwantowe|liczb kwantowych]].
Przyjmuje się, że w podstawowym [[poziom energetyczny|stanie energetycznym]] wszystkie atomy danego pierwiastka posiadają jednakową konfigurację elektronową, o ile nie są [[wiązanie chemiczne|związane]] z innymi atomami.
Konfigurację tę, a ściślej – energie poszczególnych elektronów i rozkład przestrzenny ich funkcji falowych, można ustalić na podstawie obliczeń [[mechanika kwantowa|kwantowo-mechanicznych]]. Dla pierwiastków zawierających niewiele elektronów jest to stosunkowo proste. Obliczenia stają się skomplikowane w miarę wzrostu ilości elektronów, dlatego też najczęściej do wyznaczania energii elektronów stosuje się metody [[spektroskopia|spektroskopowe]]. W przypadku wielu pierwiastków, zwłaszcza lantanowców, metali przejściowych i metali ziem rzadkich, istnieją wciąż liczne kontrowersje na temat ich konfiguracji elektronowej i dlatego w różnych tabelach i opracowaniach można często znaleźć sprzeczne dane na ten temat. Wynika to w znacznej mierze z faktu, że konfiguracja elektronowa ma ścisły sens tylko w spinowo ograniczonym [[metoda Hartree-Focka|przybliżeniu Hartree-Focka]] – a metoda ta dla wielu układów zupełnie zawodzi. Innymi słowy, konfiguracja elektronowa jest parametrem modelu RHF, a nie jakąś obserwowalną strukturą.
== Konwencja zapisu konfiguracji ==
Konfigurację zapisuje się wg pewnej konwencji. Zapis ten może wyglądać na przykład tak:
: [[Neon (pierwiastek)|neon]]: 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>
lub w zapisie "klatkowym":
: [[Plik:Neon-konfiguracja-elektronowa-zapis-klatkowy.svg|150px]]
Liczby występujące przed literami oznaczają numery kolejnych [[powłoka elektronowa|powłok elektronowych]]. Ich numeracja zaczyna się od powłoki najbliższej [[jądro atomowe|jądra]] i rośnie wraz z oddalaniem się od niego. Małe litery ("s", "p", "d" i "f") oznaczają rodzaje typów orbitali, zaś górne indeksy liczbowe oznaczają liczbę elektronów znajdujących się na danym poziomie orbitalnym, w danym typie orbitalu.
Dla uproszczenia podaje się często zapis skrócony. Np.
: [[węgiel (pierwiastek)|węgiel]]: [[Hel (pierwiastek)|hel]] + 2s<sup>2</sup>2p<sup>2</sup>
lub upraszczając:
: C: [He]2s<sup>2</sup>2p<sup>2</sup>
gdzie hel [He] to konfiguracja elektronowa helu (tzw. rdzeń helowy), do której dodane są kolejne elektrony. Zapis "klatkowy" przybiera teraz postać
: [[Plik:Wegiel-konfiguracja-elektronowa-zapis-klatkowy.svg|150px]]
== Ogólne zasady ustalania konfiguracji ==
Elektrony zajmują kolejne orbitale na kolejnych powłokach tak aby atom jako całość posiadał jak najniższą energię. W przypadku pierwiastków z grup głównych [[układ okresowy pierwiastków|układu okresowego]] teoretyczne obliczenie energii elektronów na poszczególnych orbitalach jest stosunkowo proste. Dlatego można tu podać ogólne reguły zapełniania kolejnych orbitali, dzięki której znając [[liczba atomowa|liczbę atomową]] danego pierwiastka można łatwo samemu ustalić jego konfigurację.
Reguły te to:
* najpierw zapełnieniu ulegają orbitale "s", potem "p", potem "d" i na końcu "f".
* orbitale z wyższych warstw są zapełniane dopiero po całkowitym zapełnieniu warstw niższych.
* na orbitalach s mogą być tylko 2 elektrony, na p 6, na d 10 i na f 14
* w pierwszej powłoce jest tylko orbital s, w drugiej są orbitale s i p, w trzeciej s, p i d i w końcu w czwartej i piątej pojawiają się jeszcze orbitale f.
Warunki pisania konfiguracji elektronowej:
[[reguła Hunda]] - elektrony w stanie stacjonarnym rozmieszczane są w podpowłokach i powłokach, zaczynając od tych o najniższej energii.
W przypadku ciężkich metali z grup pobocznych oraz lantanowców reguły te jednak zawodzą. Np. zdarza się tu, że przed pełnym obsadzeniem orbitali z powłoki drugiej, zaczynają już się zapełniać orbitale s i p powłoki trzeciej (tak zwana [[promocja elektronowa]]).
Jest tak na przykład w przypadku palladu (promocja dwóch elektronów) – ostatnie orbitale powłok s i d nie zapełniają się według wzoru 5s<sup>2</sup>4d<sup>8</sup>. Zamiast tego dwa elektrony z powłoki s "przeskakują" do powłoki d i tak zanika 5s<sup>2</sup>, którego wszystkie elektrony przechodzą do 4d<sup>8</sup> i otrzymujemy 4d<sup>10</sup>.
== Zobacz też ==
* [[lista konfiguracji elektronowych pierwiastków chemicznych]]
* [[Układ okresowy pierwiastków#Graficzne sposoby przedstawiania układu|informacja o tabeli Alberta Tarantoli, która pozwala bezpośrednio odczytać konfigurację elektronową pierwiastków]]
[[Kategoria:Chemia kwantowa]]
[[Kategoria:Fizyka atomowa|*]]
[[af:Elektronkonfigurasie]]
[[ar:توزيع إلكتروني]]
[[an:Confeguración electronica]]
[[bn:ইলেকট্রন বিন্যাস]]
[[bs:Elektronska konfiguracija]]
[[bg:Електронна конфигурация]]
[[ca:Configuració electrònica]]
[[cs:Elektronová konfigurace]]
[[da:Elektronkonfiguration]]
[[de:Elektronenkonfiguration]]
[[et:Elektronkonfiguratsioon]]
[[el:Ηλεκτρονική δομή]]
[[en:Electron configuration]]
[[es:Configuración electrónica]]
[[eu:Konfigurazio elektroniko]]
[[fa:آرایش الکترونی]]
[[fr:Configuration électronique]]
[[gl:Configuración electrónica]]
[[ko:전자 배열]]
[[hi:इलेक्ट्रॉन विन्यास]]
[[hr:Elektronski omotač atoma]]
[[id:Konfigurasi elektron]]
[[is:Rafeindahýsing]]
[[it:Configurazione elettronica]]
[[lt:Elektronų konfigūracija]]
[[hu:Elektronszerkezet]]
[[mk:Електронска конфигурација]]
[[ms:Konfigurasi elektron]]
[[nl:Elektronenconfiguratie]]
[[ja:電子配置]]
[[no:Elektronkonfigurasjon]]
[[uz:Elektron konfiguratsiyasi]]
[[nds:Elektronenkonfiguratschoon]]
[[pt:Configuração electrónica]]
[[ro:Configurație electronică]]
[[ru:Электронная конфигурация]]
[[sah:Электрон былыт]]
[[simple:Electron configuration]]
[[sk:Elektrónová konfigurácia]]
[[sr:Електронска конфигурација]]
[[sh:Elektronska konfiguracija]]
[[fi:Elektronikonfiguraatio]]
[[sv:Elektronkonfiguration]]
[[ta:எதிர்மின்னி அமைப்பு]]
[[th:การจัดเรียงอิเล็กตรอน]]
[[tr:Elektron dizilimi]]
[[uk:Електронна конфігурація]]
[[ur:برقی تشکیل]]
[[vi:Cấu hình electron]]
[[zh:电子排布]]
| 