Wirtualne laboratorium/Chemia/Budowa atomu/Zapełnianie orbitali — reguły Hunda i Pauliego

Zapełnianie orbitali — reguły Hunda i Pauliego

Dodawaj elektrony i patrz, jak zajmują orbitale. Zakaz Pauliego: maks. 2 elektrony na orbitalu, o przeciwnych spinach. Reguła Hunda: najpierw po jednym na każdy orbital podpowłoki, dopiero potem parowanie.

Zapełnianie orbitali — reguły Hunda i Pauliego
Chemia · Budowa atomu · Zapełnianie orbitali (CHE.ATOM.PP.02)
Liczba elektronów NN1 e⁻
Konfiguracja: 1s11s^{1}
Na jednym orbitalu mieszczą się maksymalnie…
elektrony N
1
orbitale zajęte
1
niesparowane
1
ostatnia podpowłoka
1s
🎯 Wyzwanie: trafuj niesparowane
seria: 0

Dam Ci docelową liczbę niesparowanych elektronów — ustaw N tak, by ją uzyskać (reguła Hunda: najpierw pojedynczo).

Co się właśnie stało?

Dołożyłeś elektron, a on trafił dokładnie tam, gdzie każą trzy reguły: najniższa wolna energia (Aufbau), maks. 2 elektrony na orbital o przeciwnych spinach (Pauli) i „najpierw pojedynczo" w danej podpowłoce (Hund).

Kolejność zapełniania (reguła Aufbau):

1s  2s  2p  3s  3p  4s  3d  …1s\;2s\;2p\;3s\;3p\;4s\;3d\;\dots

Elektrony zajmują najpierw orbitale o najniższej energii. Zwróć uwagę: 4s4s zapełnia się przed 3d3d, choć ma wyższy numer powłoki.

Zakaz Pauliego:

Jeden orbital to co najwyżej 2 elektrony i muszą mieć przeciwne spiny (↑↓). Dwa elektrony w atomie nie mogą mieć kompletu takich samych liczb kwantowych.

Reguła Hunda:

W obrębie jednej podpowłoki (np. trzy orbitale 2p2p) elektrony wchodzą najpierw pojedynczo na każdy orbital, z tym samym spinem — dopiero gdy zabraknie pustych, zaczynają się parować. Dlatego atom ma jak najwięcej niesparowanych elektronów.

Po co Ci to na maturze:

Z konfiguracji elektronowej odczytasz położenie pierwiastka w układzie okresowym, jego wartościowość i liczbę elektronów walencyjnych. Chwyt: zapisz podpowłoki wg Aufbau, rozstaw strzałki wg Pauliego i Hunda, policz niesparowane — to najczęstszy typ zadania z budowy atomu.

Zapamiętaj: 1 orbital = maks. 2 elektrony o przeciwnych spinach (Pauli), a w podpowłoce najpierw pojedynczo, potem w pary (Hund) — wypełniane wg rosnącej energii (Aufbau).

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Zakaz Pauliego

Na jednym orbitalu mieszczą się maksymalnie 2 elektrony, i to o przeciwnych spinach. To zakaz Pauliego. Stąd pojemności podpowłok: ss (1 orbital) — 2, pp (3) — 6, dd (5) — 10.

Reguła Hunda

W obrębie jednej podpowłoki elektrony najpierw zajmują pojedynczo wszystkie orbitale (o tym samym spinie), a dopiero potem się parują. Minimalizuje to odpychanie i daje najniższą energię.

Kolejność energetyczna

Orbitale zapełniają się według rosnącej energii: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p…1s,\ 2s,\ 2p,\ 3s,\ 3p,\ 4s,\ 3d,\ 4p\ldots Maksymalna liczba elektronów na powłoce nn to 2n22n^2.

Oznaczenia: nn — numer powłoki; pojemność orbitalu = 2 elektrony, powłoki = 2n22n^2.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Ile elektronów mieści orbital?

Maksymalnie 2, o przeciwnych spinach (zakaz Pauliego).

›

Co mówi reguła Hunda?

Elektrony najpierw zajmują pojedynczo orbitale tej samej podpowłoki, minimalizując odpychanie.

›

Jaka jest kolejność zapełniania?

Wg rosnącej energii: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d...

Teoria (klasa): CHE.1.3.1 → Lekcja maturalna: CHE.M.1.3 → Tablica maturalna: Maksymalna liczba elektronów na powłokach →

Powiązane eksperymenty

Budowa atomu — protony, neutrony, elektrony, liczba masowa →Hybrydyzacja i VSEPR — kształt cząsteczki →Konfiguracja elektronowa →Widmo emisyjne wodoru — foton z przeskoku →