ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Chemia · Budowa atomu i układ okresowy pierwiastkówklasa 1 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/1/chemia/orbitale-liczby-kwantowe-regula-hunda-zakaz-pauliego-i-regula-madelung/

Chemia · Budowa atomu i układ okresowy pierwiastków · kl. 1 · zakres rozszerzony

Orbitale, liczby kwantowe, reguła Hunda, zakaz Pauliego i reguła Madelunga

Na rozszerzeniu konfigurację zapisujesz jak szczegółowy plan lokali: wiesz, ile jest orbitali, jak je obsadzać i dlaczego chrom oszukuje.

ok. 3 min czytania10 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Liczby kwantowe i orbitale

  • n (główna: 1, 2, 3…) to numer powłoki. l (poboczna: 0 … n−⁠1) wyznacza podpowłokę: 0 = s, 1 = p, 2 = d, 3 = f.
  • mₗ (magnetyczna: od −⁠l do +l) wskazuje orbital w podpowłoce, więc podpowłoka ma 2l + 1 orbitali. mₛ (spinowa) wynosi +½ lub −⁠½.
PodpowłokalOrbitali (2l + 1)Maks. e⁻
s012
p136
d2510
f3714
  • Przykład: podpowłoka 3d ma n = 3, l = 2, pięć orbitali (mₗ = −⁠2…+2) i maks. 10 elektronów.

2Trzy reguły obsadzania

  • Zakaz Pauliego: na jednym orbitalu mieszczą się najwyżej dwa elektrony i muszą mieć przeciwne spiny (↑↓).
  • Reguła Hunda: w obrębie podpowłoki elektrony zajmują najpierw osobne orbitale, każdy z takim samym spinem. Dopiero potem tworzą pary.
  • Reguła Madelunga: podpowłoki zapełniamy według rosnącej sumy n + l, a przy równej sumie najpierw tę o mniejszym n.
1s2s2p2p2pN↑↓↑↓↑↑↑O↑↓↑↓↑↓↑↑N ✗↑↓↑↓↑↓↑Hund: najpierwpo jednym ↑Pauli: para ↑↓o różnych spinachbłąd: para ↑↓, mimowolnego orbitalu
Zapis klatkowy: azot (2p³) ma trzy osobne ↑, w tlenie (2p⁴) czwarty elektron tworzy parę ↑↓. Dolny przykład łamie regułę Hunda.
n = 1n = 2n = 3n = 4n = 51s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5pukośne linie łącząpodpowłoki o tej samejsumie n + l1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s
Kolejność zapełniania podpowłok: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s.
Sprawdź, czy rozumiesz

Zakaz Pauliego mówi, że na jednym orbitalu

3Do Z = 38, wyjątki i jony

  • Dla Z do 38 idziesz według kolejności z rysunku. Przykład: Fe (Z = 26): [Ar] 3d⁶ 4s². Sr (Z = 38): [Kr] 5s².
  • Odstępstwa: półzapełniona (d⁵) i całkowicie zapełniona (d¹⁰) podpowłoka d są trwalsze. Dlatego Cr: [Ar] 3d⁵ 4s¹ (nie 3d⁴ 4s²), a Cu: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ (nie 3d⁹ 4s²). Kolejność w zapisie możesz dać też 4s¹ 3d⁵.
  • Kation traci elektrony najpierw z podpowłoki o największym n, czyli z 4s: Fe²⁺: [Ar] 3d⁶, Fe³⁺: [Ar] 3d⁵.
Zapamiętaj

Zakaz Pauliego mówi, ile elektronów w orbitalu. Reguła Hunda mówi, jak je rozmieszczać w podpowłoce.

Uwaga na błąd

Odrywanie elektronów jonu żelaza z 3d zamiast z 4s. Najpierw znikają elektrony z 4s.

✎Ściąga: Orbitale, liczby kwantowe, reguła Hunda, zakaz Pauliego i reguła Madelunga

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Zakaz Pauliego mówi, ile elektronów w orbitalu. Reguła Hunda mówi, jak je rozmieszczać w podpowłoce.
  • n (główna: 1, 2, 3…) to numer powłoki. l (poboczna: 0 … n−⁠1) wyznacza podpowłokę: 0 = s, 1 = p, 2 = d, 3 = f.
  • mₗ (magnetyczna: od −⁠l do +l) wskazuje orbital w podpowłoce, więc podpowłoka ma 2l + 1 orbitali. mₛ (spinowa) wynosi +½ lub −⁠½.
  • Zakaz Pauliego: na jednym orbitalu mieszczą się najwyżej dwa elektrony i muszą mieć przeciwne spiny (↑↓).
  • Reguła Hunda: w obrębie podpowłoki elektrony zajmują najpierw osobne orbitale, każdy z takim samym spinem. Dopiero potem tworzą pary.
  • Reguła Madelunga: podpowłoki zapełniamy według rosnącej sumy n + l, a przy równej sumie najpierw tę o mniejszym n.
  • Odstępstwa: półzapełniona (d⁵) i całkowicie zapełniona (d¹⁰) podpowłoka d są trwalsze. Dlatego Cr: [Ar] 3d⁵ 4s¹ (nie 3d⁴ 4s²), a Cu: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ (nie 3d⁹ 4s²). Kolejność w zapisie możesz dać też 4s¹ 3d⁵.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Ile orbitali ma podpowłoka d?

    1. A10
    2. B7
    3. C5
    4. D3
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 5 – Liczba orbitali to 2l + 1 = 2 · 2 + 1 = 5, więc mieści 10 elektronów.

  2. Które liczby kwantowe opisują podpowłokę 3p?

    1. An = 3, l = 2
    2. Bn = 1, l = 3
    3. Cn = 3, l = 0
    4. Dn = 3, l = 1
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: n = 3, l = 1 – Powłoka n = 3, a podpowłoka p ma l = 1.

  3. Zakaz Pauliego mówi, że na jednym orbitalu

    1. Asą co najwyżej dwa elektrony o przeciwnych spinach
    2. Bsą dwa elektrony o takich samych spinach
    3. Cjest dowolna liczba elektronów
    4. Dmusi być tylko jeden elektron
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: są co najwyżej dwa elektrony o przeciwnych spinach – Para elektronów w orbitalu musi mieć przeciwne spiny.

  4. Ile niesparowanych elektronów ma atom azotu (Z = 7) w stanie podstawowym?

    1. A3
    2. B0
    3. C1
    4. D2
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 3 – Według reguły Hunda trzy elektrony 2p zajmują osobne orbitale.

  5. Którą podpowłokę zapełnia się wcześniej?

    1. A3d przed 4s
    2. B5s przed 4s
    3. C4p przed 3d
    4. D4s przed 3d
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 4s przed 3d – Suma n + l: 4s – 4, 3d – 5. Mniejsza suma oznacza wcześniejsze zapełnienie.

  6. Poprawna konfiguracja atomu chromu (Z = 24) to

    1. A[Ar] 3d⁴ 4s²
    2. B[Ar] 3d⁶
    3. C[Ar] 4s² 4p⁴
    4. D[Ar] 3d⁵ 4s¹
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: [Ar] 3d⁵ 4s¹ – Półzapełniona podpowłoka d jest trwalsza, więc jeden elektron z 4s przechodzi na 3d.

  7. Konfiguracja jonu Fe²⁺ (Z = 26) to

    1. A[Ar] 3d⁸
    2. B[Ar] 3d⁴ 4s²
    3. C[Ar] 3d⁵ 4s¹
    4. D[Ar] 3d⁶
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: [Ar] 3d⁶ – Żelazo [Ar] 3d⁶ 4s² traci najpierw dwa elektrony z 4s.

  8. Ile elektronów mieści podpowłoka f?

    1. A14
    2. B7
    3. C6
    4. D10
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 14 – Podpowłoka f ma 7 orbitali, każdy po 2 elektrony.

Cały dział „Budowa atomu i układ okresowy pierwiastków”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Rozwiąż quiz · 8 pytańFiszki · 10🔊 Posłuchaj notatki

Więcej: Chemia, klasa 1

Sprzęt, szkło laboratoryjne i zasady BHPMetody pracy w laboratoriumProjektowanie doświadczeń i błędy pomiaroweBudowa atomuIzotopy, masa atomowa i promieniotwórczośćKonfiguracja elektronowa atomówUkład okresowy pierwiastkówBloki energetyczne i okresowość właściwości atomówWiązanie jonoweWiązanie kowalencyjne, wiązania σ i πOddziaływania międzycząsteczkowe i wiązanie wodoroweWiązanie koordynacyjne, energia sieci krystalicznej, oddziaływania dipoloweWzory strukturalne i elektronowe cząsteczek, polarnośćTeoria VSEPR, hybrydyzacja i polarność cząsteczekWiązanie metaliczne i rodzaje kryształówAlotropia węglaMol, masa molowa i objętość molowa gazówWzór empiryczny i rzeczywistyRównanie Clapeyrona i objętość molowa w dowolnych warunkachObliczenia stechiometryczneWydajność reakcji, nadmiar i niedomiar substratu, skład mieszaninMieszaniny, stężenie procentowe i molowePrzeliczanie stężeń, rozcieńczanie i mieszanie roztworówKoloidy, elektroforeza i zadania ze stężeniamiSzybkość reakcji, katalizator i energia aktywacjiObliczanie szybkości, równanie kinetyczne i rząd reakcjiReakcje odwracalne i równowaga chemicznaStała równowagi i obliczenia stężeń równowagowychEfekty energetyczne reakcji, entalpia i zapis termochemicznyEntalpia tworzenia i spalania, prawo HessaRoztwory, rozpuszczalność i krzywe rozpuszczalnościDysocjacja jonowa, stopień dysocjacji, elektrolity mocne i słabeStała dysocjacji, pK i prawo rozcieńczeń OstwaldaOdczyn roztworu, skala pH i wskaźnikiIloczyn jonowy wody, pH słabych kwasów i zasad, miareczkowanieReakcje zobojętniania i strąceniowe, zapis jonowyIloczyn rozpuszczalności i hydroliza soli słabego kwasu i słabej zasadyReakcje utleniania i redukcji – wprowadzenieTlenki i wodorki: nazwy, otrzymywanie i charakterWodorotlenki: otrzymywanie, charakter i reakcjeKwasy: skład, moc, otrzymywanie i reakcjeSole: rodzaje, nazwy, otrzymywanie i reakcjePoszerzenie systematyki: hydroksosole, tlenki metali przejściowych, LiH i hydroksokompleksy