Konfigurace elektronu ruthenia: Vše, co potřebujete vědět

by

V periodické tabulce je 118 identifikovaných prvků. Fakta o konkrétním prvku jsou popsána v tomto článku.

Ruthenium elektronická konfigurace: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s1. Ruthenium(Ru) je částečně inertní přechodný kov přítomný v osmé skupině tabulky s hmotnostním číslem 101.07. Ru, identifikovaný pro svůj stříbrný kovový povlak, sestává hlavně ze sedmi přírodních izotopů.

Pojďme si v tomto článku projít zajímavou elektronovou hustotu a rozložení elektronů v Rutheniu.

Jak napsat konfiguraci elektronu Ruthenium?

Počet elektronů v rutheniu se rovná atomovému číslu, které je 44. Pro dosažení elektronové struktury platí určitá pravidla:

Krok 1: Najděte energetické pořadí orbitalů

Po Aufbauův princip, všechny elektrony naplněné atomové orbitaly jsou uspořádány ve specifické sekvenci energetického řádu, takže (n+l) hodnoty rostou, kde n je hlavní kvantové číslo a l je azimutální kvantové číslo. Pro ruthenium je energetické pořadí: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d.

Krok 2: Dodržujte pravidlo elektronové výplně v každém orbitalu

Orbital může mít pouze dva s různými rotacemi, jak je uvedeno Pauliho vylučovací princip. Například s-orbital drží dva elektrony, p orbitaly drží síť šest elektronů a d-orbital drží síť deset elektronů.

Krok 3: Uspořádání elektronů ve všech orbitalech

Jak se elektrony spárují, každý orbital podslupky musí být předem vyplněn, jak je uvedeno Hundovo pravidlo. Výsledná elektronická konfigurace je: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s1.

Schéma konfigurace elektronu ruthenia

Ru má následující orbitální charakteristiky:

  • Celkové orbitaly všech dílčích úrovní- 24
  • Úrovně celkové energie - 10
Sub-shellPočet orbitalů
s1
p3
d5
Orbitální informace
KCla ch 2
Energetická řada orbitalů

Zápis elektronové konfigurace ruthenia

Ru37 Elektronická konfigurace- [Kr36] 4d7 5s1.

Ru může být také definováno menším zápisem do kontextu nejbližšího zápisu Nobelových plynů. V Kr je 36 elektronů, po kterých následuje zbývajících 8 elektronů.

Ruthenium Nezkrácená elektronová konfigurace

Nezkrácený formát elektronové konfigurace ruthenia je:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s1

Konfigurace elektronu ruthenia v základním stavu

Konfigurace elektronů: 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2 4s2 3dxy2 3dyz2 3dxz2 3d2x2-y2 3dz22 4px2 4py2 4pz2 4dxy2 4dyz2 4dxz1 4d1x2-y2 4dz21 5s1. Elektrony nejsou vystaveny žádnému rušení, aby zůstaly uvnitř příslušných orbitalů. Elektronová konfigurace vypadá takto:

  • 1s orbital je vyplněn jako první s nejmenší energií, následuje 2s a p orbitální série do 3p.
  • Přestože má nižší n=3, 4s se zaplní před 3d kvůli nižší energii podle vzorce (n+l).
  • Když se hlavní kvantové číslo n zvyšuje ve vyšších p a d-orbitalech, počet elektronů končí na 5s orbitalu.
  • 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2 3s2 3px2 3py2 3pz2 4s2 3dxy2 3dyz2 3dxz2 3d2x2-y2 3dz22 4px2 4py2 4pz2 4dxy2 4dyz2 4dxz1 4d1x2-y2 4dz21 5s1

Vzrušený stav konfigurace elektronů ruthenia

Konfigurace elektronů: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy1 4dyz2 4dxz1 4d1x2-y2 4dz21 5s2.Jak excitujeme atom Ru, elektron prochází přechodem z orbitálu s nižší energií na vyšší energii. Další možná konfigurace je následující:

  • 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy2 4dyz1 4dxz1 4d1x2-y2 4dz21 5s2

Orbitální diagram základního stavu ruthenia

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

Energie Rua
Energetický řád množin orbitalů

Elektronová konfigurace Ruthenium 3+

Ru+3 konfigurace: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d5

V Ru+3 stavu, v 5s orbitalu nejsou přítomny žádné elektrony. Navíc jsou odstraněny dva párové elektrony, každý z každého orbitalu 4d.

Elektronová konfigurace Ruthenium 2+

Ru+3 konfigurace: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d6

V Ru2+ stavu, jeden elektron je odstraněn z 5s orbitalu (byl přítomen pouze jeden elektron), zatímco další elektron je odstraněn z jednoho ze spárovaných elektronů 4d orbitalu.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Protože ruthenium patří do skupiny platiny, převládají jeho oxidy a chloridy vyšších řádů. Elektronová struktura vysvětluje napůl zaplněnou stabilitu orbitalů, díky které se elektrony zaplní ve 4d orbitalu, takže v 5s orbitalu zůstane nepárový elektron.

Také čtení: