Konfigurace niobových elektronů: Vše, co potřebujete vědět

by

V periodické tabulce je asi 118 rozpoznaných prvků. V tomto článku diskutujeme o jednom takovém prvku.

Nb elektronická konfigurace: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d4 5s1.Niob (Nb) je přechodný kov přítomný v páté skupině tabulky, s měkkou a tažnou povahou a hmotnostním číslem -92. Slouží jako prvek v supravodivých slitinách používaných v různých průmyslových odvětvích. Oxidační stav +5 je nejznámější u niobu.

Podívejme se na zajímavou elektronovou hustotu a elektronovou distribuci v Nb.

Jak napsat konfiguraci niobových elektronů?

Počet elektronů je 41, stejně jako atomové číslo. Elektronická struktura je definována určitými pravidly. Jedná se o následující:

Krok 1: Vyjmenujte energetické pořadí orbitalů

Elektrony mají být vyplněny v atomových orbitalech s rostoucím řádem energií při dodržení pravidla (n+l) Aufbauův princip kde n= hlavní kvantové číslo a l= azimutální kvantové číslo. Pro niob je energetické pořadí: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d.

Krok 2: Elektronová výplň každého orbitalu podle pravidla

V případě 5s-4d se však pravidlo (n+l) rozpadá v důsledku vyšší výměnné energie a napůl naplněného konceptu stability. Náklady na párování energie za 5s2 konfigurace je odstraněna pro dosažení větší stability. Energie stojí po téměř naplnění: 4d<5s.

Krok 3: Uspořádání elektronů ve všech množinách orbitalů

Každý orbital může mít pouze dva elektrony s různými spiny, jak je uvedeno Pauliho vylučovací princip. Jestliže orbital s obsahuje dva elektrony, orbitaly p přijímají šest čistých elektronů, zatímco orbitaly d drží čistých deset elektronů. Během zápisu jsou elektrony umístěny v horním indexu k orbitálnímu zápisu.

Krok 4: Anomálie objednávky energie

Každý orbital podúrovně musí být vyplněn před párováním elektronů, jak je uvedeno Hundovo pravidlo ale Nb vykazují anomálie. Po dvou elektronech zaplněných 4d orbitaly dosáhne poslední elektron vyšší výměnné energie ve 4d4 5s1 konfiguraci, ne ve 4d3 5s2 konfigurace.

Krok 5: Konečné naplnění elektronů

Výsledná elektronická konfigurace: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d4 5s1

Schéma konfigurace niobových elektronů

Nb má následující orbitální vlastnosti:

  • Celkové orbitaly všech dílčích úrovní- 24
  • Celkové množiny orbitalů- 10
Sub-shellPočet orbitalů
s1
p3
d5
f7
Orbitální informace
KCla ch 2 1
Energetický řád orbitalů

Zápis konfigurace niobových elektronů

Nb41 Elektronická konfigurace- [Kr36] 4d4 5s1

Nb je přechodový prvek se zápisem menší elektronové konfigurace, který je popsán s ohledem na předchozí prvek Nobelovy plyn v tabulce.

Niobová nezkrácená elektronová konfigurace

Nezkrácená forma elektronické konfigurace Niobium je:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d4 5s1

Konfigurace niobových elektronů v základním stavu

Elektronová konfigurace: 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2 4s2 3dxy2 3dyz2 3dxz2 3d2x2-y2 3dz22 4px2 4py2 4pz2 4dxy1 4dyz1 4dxz1 4d1x2-y2 4dz20 5s1

Nerušené elektrony sídlí ve svých příslušných orbitalech.

Vzrušený stav konfigurace niobových elektronů

Při buzení atomu, elektronická konfigurace: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy1 dyz1 4dxz1 4d0x2-y2 4dz20 5s2

Elektron stoupá z orbitálu s nižší energií do orbitálu s vyšší energií. Další konfigurace jsou následující:

  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy1 dyz1 4dxz0 4d1x2-y2 4dz20 5s2
  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy1 dyz0 4dxz1 4d1x2-y2 4dz20 5s2
  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy0 dyz1 4dxz1 4d1x2-y2 4dz20 5s2

Základní stav niobu Orbitální diagram

Elektrony v základním stavu Nb jsou uspořádány podle klasických pravidel plnění podle rostoucího řádu energií.

Energie Nb1.jpg
Orbitální snímek Nb

Proč investovat do čističky vzduchu?

Niob je namodralý prvek s kovovou texturou, který má podobné fyzikální vlastnosti jako tantal. Kvůli 5s1 konfigurace, je paramagnetická a náchylná k reakcím. Elektronová struktura znázorňuje anomální elektronovou konfiguraci.

Také čtení: