¿No entiendes la tabla periódica? Es solo una tabla real cuantitativa

En las primeras horas de finales del siglo XVII, se podía encontrar a Isaac Newton encerrado en su laboratorio llorando por los secretos de la naturaleza. Gigantescas plumas de humo verde brotaban de calderos de todas las formas y tamaños, mientras que otros silbaban y escupían sustancias químicas nuevas y misteriosas, como volcanes en miniatura que explotan con el conocimiento de lo desconocido. Bajo el aterrador resplandor de una luz centelleante de una vela, Newton continuaría escribiendo más de un millón de palabras sobre alquimia. Tenía que hacerlo en secreto, ya que la práctica fue rechazada en ese momento. De hecho, ahora se sabe que la alquimia era la "ciencia" que le interesaba principalmente. Su fascinación por convertir el plomo en oro mediante la esquiva piedra de los sabios es ahora evidente. Incluso rechazó una cátedra en Cambridge y, en cambio, eligió a un director inglés de Mint, donde supervisaba el depósito de oro de su país.

Poco se sabía sobre la estructura fundamental de la materia en la época de Newton. La primera versión de la tabla periódica no aparecería hasta más de ciento cuarenta años después de su muerte. Con la estructura nuclear moderna no apareciendo hasta dentro de 30 años después de eso. Hoy sabemos que no podemos convertir el plomo en oro sin encender el mundo. La alquimia es reconocida como una pseudociencia y elegimos la química moderna para describir las interacciones entre los elementos. Todos los que salen de la escuela secundaria saben qué son los átomos y la tabla periódica. Saben qué son las partículas subatómicas y sus cargas eléctricas relacionadas. En este artículo, empujaremos los conceptos básicos. Veremos una estructura nuclear en términos de una vista mecánica cuántica que le dará una nueva comprensión de por qué la tabla periódica se ve así. De hecho, puede construir la tabla periódica completa usando nada más que números cuánticos.

Los números cuantitativos

Todos tendemos a ver varios dibujos y diagramas de átomos con el núcleo rodeado por electrones, cuyas órbitas toman la forma de círculos concéntricos. Aunque esta descripción es útil en algunas situaciones, no es una descripción precisa de un átomo. El problema más importante de este modelo es la formación de imágenes del electrón en una ubicación específica. En mecánica cuántica, la ubicación del átomo orbital del electrón se describe mediante su función de onda, que da solo una probabilidad de dónde se puede encontrar. Este concepto se llama densidad de electrones. El cuadrado de la función de onda revela la distribución de la densidad de electrones en un espacio tridimensional alrededor del núcleo y se denomina orbital. Esta distribución puede ser calculada por el [Schrodinger] una ecuación cuyos resultados forman lo que se llaman números cuánticos.

Hay tres números cuánticos diferentes:

  • Rector (norte) - El tamaño del orbital.
  • Ímpetu angular (l) - La forma de la órbita.
  • Imán (metro) - La orientación de un orbital en el espacio y el número de orbitales.
  • Los valores de los tres números cuánticos se dan en números enteros. El número cuántico principal (norte) determina el tamaño del orbital y sus valores pueden variar entre 1, 2, 3, etc. El momento angular (l) y magnético (metro) los números dependen del número principal. Por l, el valor es un rango de 0 a (norte - 1). Estos valores se indican con letras. s, pag, D, y F. La metro un rango de valores se puede encontrar mediante la ecuación (2l + 1), y los valores seguirán (-l... 0 ... +l ). Una vez que calcule, puede crear un diagrama que sea mucho más fácil de entender:

    Hay un cuarto número cuántico que no se relaciona con los tres primeros llamados espines de electrones. Está escrito como +1/2 y -1/2. Todos los electrones tienen espín y solo pueden ser uno de estos dos valores. Este giro jugará un papel clave un poco más tarde. Hoy en día necesitamos entender un poco más sobre cómo existen los orbitales en el espacio.

    Formas orbitales

    Fuente

    Según nuestro diagrama, hay cuatro valores diferentes de l, o cuatro formas orbitales diferentes. El mas simple es s, y tiene forma esférica. En el norte = 2 concha, la pag orbital está disponible y parece un maní. Para este orbital, puede tener tres valores diferentes de metro. Recuerda el metro el número nos dice la orientación en el espacio. Pero lo que es más importante, nos dice la cantidad de orbitales disponibles. En el caso de pag, la metro el valor es -1, 0 y 1. Entonces podemos tener hasta 3 orbitales en los ejes xyz de un sistema cartesiano. Continuando hasta norte = 3 nos pone en el D subshell y nos da hasta 5 orbitales. Con norte = 4, la F subshell puede contener hasta 7 orbitales. Mire la imagen de la izquierda para tener una idea visual de cómo se ven estos orbitales en el espacio. Nota la F orbital no se visualiza porque es difícil visualizarlo.

    Una vez que comprenda cómo los números cuánticos originan los orbitales, podemos ver más a fondo qué sucede cuando los llenamos con electrones.

    Configuración electrónica

    Ahora tenemos suficiente conocimiento para comenzar a resolver el rompecabezas periódico. Pero primero tenemos que visitar el laboratorio del Sr. Wolfgang Pauli y obtener información clave (que a menudo se pasa por alto). Su principio de exclusión de Pauli nos dice que dos electrones no pueden tener el mismo número cuántico. ¿Qué significa el par?

    Bueno, veamos el átomo más simple: el hidrógeno. Tiene un protón y un electrón. En su energía más baja, o estado fundamental, el electrón existirá en el orbital más pequeño. s en el norte = 1 concha. El siguiente elemento de la línea es el helio con dos electrones. Pauli dice que no hay dos electrones que puedan compartir los mismos números cuánticos. Ahora recordemos el cuarto número cuántico de espín algo oscuro. Esto permite que los dos electrones de helio compartan el mismo s órbitas en el norte = 1 caparazón siempre que sus espinas estén opuestas. Cuando dos electrones comparten el mismo orbital (con un giro opuesto), se dice que están emparejados. En una nota no relacionada, este emparejamiento le da a los electrones una propiedad muy interesante y algo misteriosa que daría lugar a una paradoja que estuvo cerca del cese de toda la física cuántica. Te lo contaré en detalle aquí si necesitas una lectura un poco más ligera.

    Wolfgang Pauli 1900-1958

    Ahora tenemos suficiente conocimiento para construir la tabla periódica desde cero. La configuración electrónica del hidrógeno se puede escribir como 1s1, donde:

    • 1 = El número cuántico principal (norte) o concha.
    • s = El número de momento angular (l) o subcapa.
    • 1 = El número de electrones en la subcapa.
    • El helio sería 1s2. Esto llenará el nuestro norte = 1 caparazón, y ahora tenemos que pasar al norte = 2 conchas. El litio y el berilio serían 1s22s1 y 1s22s2 respectivamente. Ahora el s subshell en el norte = 2 depósitos están llenos. La siguiente órbita disponible es la pag subshell. Entonces el boro sería 1s22s22p1. Podemos continuar llenando los orbitales de la siguiente manera:

      • C = 1s22s22p2
      • N = 1s22s22p3
      • O = 1s22s22p4
      • F = 1s22s22p5
      • Ne = 1s22s22p6
      • Ahora hemos llegado a nuestro primer gas noble, Neon. Fíjate en todo pag subshell está lleno. ¿Por qué está lleno? Porque el pag subshell tiene tres metro valores. Cada uno de estos es un orbital y dos electrones pueden entrar en cada orbital. Lleno pag subshell significa dos cosas. 1) El neón debe ser muy estable y 2) debemos movernos al norte = 3 conchas. Ahora puede averiguar la configuración electrónica para Sodio - 1s22s22p63s1. También notará que repetimos mucha información. Es común utilizar el último gas noble para acortar los electrones del núcleo. En el caso del sodio, escribiríamos Na = {No} 3s1.

        Si continúa, puede construir la tabla periódica completa. Considere la imagen de abajo.

        Fuente

        Aquí tenemos la tabla periódica que muestra solo la valencia o los electrones externos en cada elemento. Estos electrones externos determinan la reactividad de un elemento. Algunos patrones deben destacarse. Mire los gases nobles en la columna magenta de la derecha. Todos (excepto Él) están completamente llenos pag subshell. Esto explica por qué no reaccionarán con nada. Los elementos de su columna de la izquierda en verde claro se denominan halógenos. Halógeno significa "producción de sal" y, debido a que solo necesitan un electrón para llenar el suyo pag subshell, son altamente reactivos. ¿Dónde pueden conseguir ese único electrón? En cuanto a un elemento con un solo electrón de valencia, como los de la columna amarilla a la izquierda. ¿Suena el NaCl?

        Como puede ver, uno puede tomar la totalidad de la Tabla Periódica de los Elementos y comenzar a comprender cómo los elementos se relacionan y reaccionan entre sí mediante la configuración de los electrones de valencia. Si bien muchas de las relaciones se conocen desde hace cientos de años, fue solo hasta el desarrollo de la mecánica cuántica que comprendimos exactamente cómo se sintonizaban los electrones dentro de cada elemento. Es asombroso pensar cómo este nivel de comprensión de la naturaleza se puede encontrar en una pregunta muy simple con una respuesta profunda: "¿Es un elemento o una onda?"

        Fuentes

        Imagen de "Shell".

        Imagen "NaCl".

        Química: átomos primero, por Julia Burdge. Capítulos 3 y 4, ISBN-9781259208416

        • imroy264 dice:

          Plumas, no "ciruelas".

          • Snoop Dawgg dice:

            Ciruelas ahumadas todos los días

            • Mike Szczys dice:

              ¿Qué es una vocal entre amigos? Jaja, arreglado.

              • Andy dice:

                Sin embargo, n debería ser el número cuántico "principal", no un "principio".

                • Mike Szczys dice:

                  ¡Entendido, gracias!

            • Миша К. dice:

              Hiciste mi semana

          • Daniel dice:

            Aunque Newton nunca convirtió públicamente el plomo en oro, muchos filósofos naturales copiaron su receta de convertir el plomo en humo de ciruela de frutas. Fue muy popular en los eventos sociales del día. Si se sincronizara adecuadamente mediante una rápida disminución de la temperatura y la presión, el humo se condensaría en lluvia de ciruelas. Los golpes gigantes todavía existen como artefactos de este fenómeno. Ciruelas, no "plumas".

            • h3ll0_w0rld dice:

              Aquí es donde se le ocurrió a JJ Thomson el modelo de pudín de ciruela para el ¡átomo!

            • uspravda dice:

              ¡Lluvia púrpura, lluvia púrpura!

              Siempre vuelve a Prince.

        • stilldavid dice:

          Grita en http://nuclides.org/

        • Clint LeClair, MD dice:

          De acuerdo, sí, "No hackear" ... pero diablos, es bueno despertar recuerdos fundamentales en una reseña legible. Gracias Will. Es muy apreciado.

        • Jason Doege dice:

          Una pregunta que siempre me ha dejado confuso es, conociendo las propiedades de los elementos, ¿cómo se pueden predecir las propiedades de las combinaciones de los elementos?

          • Leithoa dice:

            Desde un punto de vista simplista, la electronegatividad se puede utilizar para predecir los tipos de enlaces y, por lo tanto, la fuerza. Una vez que superas las moléculas diatómicas simples, la complejidad aumenta. En cierto sentido, también está disminuyendo. Una vez que sepa que C6H6 forma un anillo de benceno, puede predecir cómo interactuará con otras moléculas basándose en la afinidad electrónica de una molécula determinada.
            Pero realmente necesitas mucha más información que solo una tabla periódica detallada. Necesita energías vinculantes, mecánica cuántica, estadísticas y 200 años de datos experimentales.

            • Palmadita dice:

              "Una vez que sepa que el C6H6 forma un anillo de benceno, puede predecir cómo interactuará con otras moléculas basándose en la afinidad electrónica de una molécula determinada".

              También es la forma que te ayuda a resolver las cosas: puedes adivinar que los átomos que forman una bola o un anillo pueden contener otros átomos en su interior; de ahí el comportamiento de cosas como las buckybolas, pero también de moléculas como la clorofila que tiene una "trampa" que contiene magnesio. ion. Pero puedes imaginar que es bastante fácil "emitir" ese ion magnesio con cargas libres en solución o ácidos. Y es.

              Mucha biología / medicina es también geometría: obtienes una molécula del tamaño correcto para encajar perfectamente en otra cosa.

              • Ren dice:

                Sí, conseguir la molécula adecuada para plegar o desplegar proteínas es la clave para prevenir muchas enfermedades.

                • Jon Ellis dice:

                  No solo eso, sino obtener la secuencia correcta de la proteína. Puede pensar en las enfermedades genéticas como errores en la codificación de su computadora, excepto que la biología permite que ciertos errores pasen a medida que avanza la evolución. Desafortunadamente, algunos de los errores tienden a estropear las cosas. La anemia serpentina surge de una sola mutación que libera un aminoácido hidrofóbico (generalmente adherido a la proteína) a un aminoácido hidrofílico (como el agua, sale de la proteína). Normalmente, esto podría ser un problema menor, especialmente para una proteína tan grande. complejo como la hemoglobina (algo así como 540 aminoácidos) Sin embargo, esta mutación en particular puede permitir que los aminoácidos mutantes se adhieran entre sí cuando el nivel de oxígeno en la sangre desciende, y se obtiene esta cadena creciente de filamentos de hemoglobina que estiran la célula sanguínea en forma de una serpiente. Curiosamente, se ha demostrado que la serpiente anémica podría ser un mecanismo de defensa evolutivo contra la malaria, ya que el parásito de la malaria se incuba dentro de los glóbulos rojos y causa rastros de serpiente si tiene la mitad de la mutación, lo que indica a su hígado que se destruya. las celdas. Por lo tanto, si tiene la mitad de su código genético "estropeado" para codificar células de serpiente, puede vivir una vida bastante normal y defenderse de la malaria. Sin embargo, si tiene ambos conjuntos de codificación para una célula de serpiente, desarrolla anemia de células de serpiente completa.

                  Evolución: Naturaleza "Eh, solo forzaré la compilación y esperaré lo mejor".

          • PKM dice:

            Algunos han comentado que "el hidrógeno es un gas incoloro e inodoro que, durante bastante tiempo, ha estado pensando en sí mismo". Como han comentado otros, conocer el tamaño y las propiedades de formación de enlaces de los átomos nos permite hacer algunas predicciones sobre el tipo de compuestos simples que formarán, pero la complejidad final de esas sustancias como sistema físico es demasiado compleja para predecirla.

          • kk dice:

            Bueno, existen métodos matemáticos utilizados en química teórica / cuántica que le permiten calcular tales propiedades incluso para moléculas grandes. Los más populares son los métodos puros ab initio como Hartree-Fock, los métodos de perturbación como Moller-Plesset, los métodos parcialmente experimentales como la teoría funcional de la densidad, etc. Es bastante complicado, las moléculas grandes requieren computadoras potentes y tiempo suficiente para calcular, los efectos sutiles requieren modificaciones teóricas.
            Se puede utilizar, por ejemplo, para diseñar y controlar nuevos fármacos, para calcular las propiedades termodinámicas de compuestos no estándar.
            Si está interesado, hay muchos disolventes de código abierto que puede ejecutar en su computadora, como PSI4 y probarlo usted mismo.

        • RandyKC dice:

          Me encantó el artículo, una vez que me salté la no secuencia de la primera parte sobre Newton y la alquimia, pero cualquier escrito sobre el tema que al menos no mencione a Mendeleev falta en el corazón del tema. Mendeleev creó el concepto de tabla periódica al observar las propiedades químicas. Que sigamos encontrando usos para esta obra maestra habla de su genio.
          ¡La tabla periódica es mi gráfico favorito!

          • salec dice:

            Sí, eso fue un truco ... extraer patrones del caos aparente y tratar de darle un poco de sentido a esos patrones.

          • h3ll0_w0rld dice:

            Estoy de acuerdo, Mendeleev predecir incluso los elementos no descubiertos fue toda una hazaña. Es posible que hayan intentado reducir la longitud del artículo.

          • svofski dice:

            Un artículo curioso sobre un tema poco común para HaD, gracias. Pero también tengo que expresar mi descontento. [Mendeleev] lo descubrió y merece una mención.

        • h3ll0_w0rld dice:

          valencia ne cenefa

          • Mike Szczys dice:

            Había un pícaro allí, ¿no? Reparado.

        • Andy dice:

          corrección: un chico de Newton a finales del siglo XVI es en realidad un chico del siglo XVII,

          -> nació el 25.12.1642 y murió el † 20.3.1726, lo que lo convierte en un científico de finales del siglo XVII y principios del XVIII.

          Porque de hecho el año 1642 se encuentra dentro del siglo XVII, como comenzamos con el siglo 0 durante el año 0..100

          • Nitpicker Sabelotodo dice:

            De hecho ... comenzamos con el primer (primer) siglo durante los años 0 ... 100 - apuntaste a lo correcto y luego Freud te rechazó 😀

            • Greenaum dice:

              De hecho, todo comenzó en 525AD. El Papa Dionisio Exiguo hizo un poco de matemáticas cristianas muy confiables, y decidió que según la historia, como ellos sabían, Jesús nació exactamente hace 525 años, por lo que este debe ser el año 525. Lo hizo para averiguar cuándo diablos. La Pascua fue más sencilla. Alrededor del año 800 d.C., el sistema Dionysius despegó, y la gente se olvidó de cualquier sistema que habían usado anteriormente (probablemente basado en tubérculos) y se apegó al nuevo y hermoso sistema AD.

              Obviamente, dado que Jesús no hizo muchos milagros cuando nació (solo unos pocos), nadie pensó en reiniciar por completo el calendario a su alrededor.

          • Es Sweatman dice:

            Buena atrapada. ¡Gracias!

            • Andy dice:

              principio -> principal

        • TheRegnirps dice:

          “Observe que toda la subcapa p está llena. ¿Por qué está lleno? Porque la subcapa p tiene tres valores m. “Nadie sabe realmente el 'por qué' de nada de esto. Se podría considerar algo como 'Nuestra fórmula dice que está llena porque tiene tres valores m'.

          Y aunque todos somos editores, "la alquimia era la" ciencia "en la que estaba interesado principalmente" 🙂

          • Quinto dice:

            Podría desenterrar toda la fórmula que predijo las formas de las órbitas cuánticas; y compárelo con las imágenes de las órbitas de los electrones de las nuevas técnicas microscópicas. Yo diría que la teoría de cómo y por qué se define en números y se prueba en la observación.

            • Greenaum dice:

              La gente ha visto órbitas de electrones con microscopios. Admito que esto pasó un poco cuando se me acabaron los conocimientos, pero pensé que los electrones solo tienen órbitas teóricamente, en "realidad" se superponen, una nube de existencia posible.

              • TJ LaFave dice:

                La terminología "orbitales" confunde a los humanos. Los orbitales son funciones de onda y, como tales, son funciones puramente matemáticas sin realización física. No son mensurables.

                Solo la densidad de probabilidad.

                • Greenaum dice:

                  El hecho de que antes pensáramos en los átomos como pequeños sistemas solares no ayuda a la confusión. Y todavía están tan dibujados en los libros de texto.

          • AndyR dice:

            ¡Una preposición es una muy mala palabra para terminar una oración!

        • Palmadita dice:

          “Según nuestro diagrama, hay cuatro valores diferentes de l, o cuatro formas orbitales diferentes. El más simple es s, y tiene forma esférica. "

          Esto es cierto, pero dibujarlo como una esfera es engañoso. Ciertamente es esféricamente simétrico. Solo importa * qué tan lejos * estás del núcleo. Pero, ¿dónde está el * pico * de la densidad de probabilidad? ¿En qué posición encuentra el electrón con más frecuencia? ¡En el centro! Por eso digo que es engañoso: no es una pelota uniforme, pero siempre se dibuja de esa manera. Este "radio" es solo un radio característico de la rapidez con la que desaparece la probabilidad.

          Y los números cuánticos 'l' significan el * momento angular * del electrón: y para 's', ese número es * cero *. No tiene * ningún * momento angular. Entonces, ¿cómo terminas con algo dando vueltas y vueltas sin ningún momento angular?

          ¿Una respuesta? No circula en absoluto. Va en línea recta, de un lado a otro, a través del núcleo. Como alguien en un columpio, péndulo o resorte oscilante. La función de onda es una esfera porque la orientación de esa línea es aleatoria; siempre que interactúe con ella, terminará en una nueva orientación. Entonces, cuando imagines la cosa, parecerá una pelota. Pero por tu cuenta * no * tienes que * pensar * en el electrón volando alrededor del núcleo en un círculo. No lo es. Se cierra en línea recta, de ida y vuelta.

          Lo mismo es cierto para las capas 'p': el electrón no susurra alrededor de ese 'cabestro' de manera uniforme. Es como si alguien se balanceara hacia adelante y hacia atrás en un columpio, y lo empuja hacia la izquierda o hacia la derecha cuando está lejos del centro. (Sin embargo, no tengo intuición para los proyectiles superiores; creo que la analogía del swing se rompe entonces).

          • Joe Q. dice:

            Encuentro que para muchos propósitos es mejor prescindir de la idea de pensar en un electrón como una partícula discreta (Heisenberg aparece aquí). En lugar de eso, imagínelo como una "nube de carga negativa", más densa en algunas partes que en otras; las imágenes orbitales describen la forma de esa nube eligiendo un límite de densidad arbitrario (por ejemplo, "el 90% de la densidad de electrones se encuentra en esta forma") en lugar de completamente - o sin límite.

            Esto se vuelve particularmente importante cuando comienza a tratar orbitales de moléculas poliatómicas que tienen una forma mucho más complicada y una simetría mucho menos obvia.

            • Palmadita dice:

              El problema con esto es que todavía da una impresión errónea del estado 's', que tiene su * mayor * probabilidad en r = 0. Realmente no es una forma 3D en absoluto, lo cual por supuesto tiene sentido, no tiene momento angular para * darle * forma.

              Sin embargo, en realidad es solo un problema con el estado "s", ya que este es el único que tiene ese problema, ya que se ve mejor como un objeto 2D en lugar de un objeto 3D. Visualizar a los demás como nubes distribuidas es una excelente manera de hacerlo, y ayuda con las cosas completamente no intuitivas como los orbitales p que nunca se encuentran en el núcleo.

              • Palmadita dice:

                Permítanme también señalar que es un poco engañoso incluso para mí decir "encuentras el electrón con mayor frecuencia en el centro", porque en un sentido 3D, el volumen real en el centro derecho es 0. Y si envuelves la probabilidad de caída con el volumen del área encerrada, obviamente hay una "capa" en la que el electrón se encuentra con más frecuencia, p. ej. aquí:

                http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hydwf.html

                Pero eso en realidad vuelve al problema: cuando ves que tiendes a pensar que el electrón nunca está en el núcleo, el núcleo es en última instancia r = 0. Entonces, si piensas en el electrón como una nube de carga negativa, inmediatamente piensa "Oh, no hay nada en el núcleo". Y luego te preguntas por qué demonios algo como pionio o muonio muere de inmediato. Hidrógeno piónico (mesón pi unido con protón) especialmente.

                Pero, de nuevo, es como un niño en un columpio. El niño pasa por el "centro" todo el tiempo, pero también pasa menos tiempo allí porque se mueve muy rápido. Entonces, la posibilidad de 'encontrar' el electrón cerca del núcleo es muy pequeña, * pero eso no significa que no pase por allí *. El hidrógeno del pión muere inmediatamente porque el pión solo golpea un protón.

                Por eso dije que solo mire la "nube", porque la interpretación no siempre es la mejor manera. Le dice dónde se distribuirá la electricidad del electrón, pero el electrón puede interactuar con las cosas aunque no tenga ninguna posibilidad de estar allí.

        • Cero dice:

          No entiendo ni recuerdo la ubicación del bloque f ni por qué el bloque s se llena antes que los bloques d y p, pero por qué el bloque d se llena antes que p. Me parece que el bloque f debe preceder completamente al bloque d y, por lo tanto, dos filas que incluyen elementos del bloque f son * f1- * f14 / then / * d1- * d10, no * d1, * f1- * f14, * d2- * d10.

          ¿Alguien quiere satisfacerme con eso?

          • Joe Q. dice:

            Esta pieza hizo algunas suposiciones / omisiones simplistas, y una de ellas se relaciona con su pregunta.

            El orden en el que se "llenan" los bloques depende de la energía ... los electrones llenan los orbitales con energía creciente, para obtener el nivel de energía total más bajo. En la superficie, uno esperaría que esto significara llenar primero el orbital 1s, luego el orbital 2s, luego los tres orbitales 2p, luego 3s, etc., y esto en realidad sucede para la primera o dos filas de la tabla periódica.

            Más adelante, sin embargo, una serie de otros principios están comenzando a levantar la cabeza: uno es la idea de que los orbitales medio llenos y completamente llenos tienen una estabilidad particular, y el otro es que el orden estricto de los niveles de energía por n y l se rompe más alto números atómicos.

            Es por eso que observa configuraciones inusuales para los lantánidos y actínidos. Al otro lado de la fila de lantánidos, generalmente tiene un orbital 6s medio lleno y agrega constantemente electrones al orbital 4f (agregar electrones a 4f es energéticamente más favorable que agregar a los siguientes puntos dys disponibles). También explica por qué Cu y Zn tienen configuraciones d10 s1 y d10 s2.

            Hay más para escribir sobre este tema, pero probablemente sea suficiente por ahora.

          • Palmadita dice:

            Los bloques no cumplen el orden en absoluto. Los átomos llenan electrones a la energía más baja. A ciegas, podría pensar que eso significa llenar todos los orbitales (s, p, d, f) antes de pasar a un nivel de energía superior. Y eso funciona para hidrógeno a argón: 1 sa 3p.

            Pero más allá de eso, se necesita más energía para agregar un electrón con tanto momento angular para estar en la capa "d" que hay menos energía para llenar primero la capa 4s. Y * luego * el caparazón 3d se llena, y luego el caparazón 4p se llena.

            De hecho, es más difícil que * eso *, porque * el autor carece de un número cuántico *: el (los) número (s) cuántico de espín. Esto es lo que permite que 2 electrones estén en la misma capa. Y a veces es una energía ligeramente más baja tener solo 1 electrón en una órbita que ambos; obviamente, se repelen entre sí, y si los orbitales los obligan a acercarse entre sí con frecuencia, será una energía más alta.

            Entonces, por ejemplo, la configuración de cromo no es solo "1 electrón adicional en la capa 3d". Su configuración de energía más baja tiene un orbital 4s incompleto (aunque vanad, antes de él, tiene uno completo), y 2 electrones más en la capa 3d, ya que es menor energía tener 2 orbitales incompletos (el 4s y el 3d) que todos los lleno.

          • Cero dice:

            Gracias chicos, eso es exactamente lo que necesitaba escuchar.

          • Quinto dice:

            Las palabras que desea buscar son el "principio de Aufbau".

            1 s
            2s 2p
            3s 3p 3d
            4s 4p 4d 4f
            5s 5p 5d 5f ...
            Ahora, en términos de energía, comience a dibujar diagonales desde la parte superior derecha. Los niveles de energía llenan el orden 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, etc. Entonces, un átomo con 5 capas llenará la capa 5 antes del estado de mayor energía que es la capa 4d. Pero, un átomo con solo 4 capas llenará 4s, luego 4p, luego 4d.

        • Gary dice:

          HOLIDIO DE LABORATORIO QUANTUM APLICADO

        • jlbraun dice:

          Los orbitales también pueden entenderse como los diversos estados de resonancia de un parche de tambor tridimensional.

          • Greenaum dice:

            ¡Es bueno! ¡Eso lo hace más fácil!

        • estático dice:

          No sé lo suficiente sobre el tema para reconocer que pasará por una revisión simultánea o no. Digamos que pasa por una revisión por pares, ¿habrá algún artículo a continuación que ilustre cómo un hacker constructor puede incorporar este conocimiento mientras diseña sus proyectos? Nuevamente tendré que adivinar si el proyecto de uno no usa reacciones químicas químicas complejas, este artículo es un artículo de conocimiento general, con suerte nos ayudará a entender por qué las cosas se hacen de la manera en que se hacen. No leería demasiado sobre Newton eligiendo convertirse en director de la casa de moneda en lugar de su cátedra, sin duda muchas mentes geniales eligen el sector financiero del sector de la educación hoy en día con los ingresos como parte de la decisión.

        • Quinto dice:

          Es útil mencionar que el litio y el berilio tienen una capa 2p0, por lo que se unen. De lo contrario, un berilio con un caparazón completo de 2s parece que debería ser un elemento noble que tiene su capa superior más llena.

          Ahh, la alegría de tener un profesor de Química 101/102 que amaba el modelo cuántico. Esto me trae tantos recuerdos.

        • tonelada dice:

          ¡Buena publicación!

        • Lupus Mechanicus dice:

          ¡Sí, estamos sobre los hombros de gigantes!

        • Paul Murray dice:

          "Principal" Princ "Principio".

        • TJ LaFave dice:

          En mi investigación descubrí un vínculo directo entre el modelo de pudín de ciruela de JJ Thomson y toda la tabla periódica. Busque "correspondencias entre el problema electrostático clásico de Thomson y la estructura electrónica atómica" en un archivo y póster de energías electrónicas de mí, el curador de "la base de datos de Internet de tablas periódicas" para una publicación muy útil y un resumen de cómo este trabajo puede tener un impacto en muchas cosas.

          Podemos obtener toda la tabla periódica con solo una "capa" de electrones.

          Las cantidades no son exactamente el sistema de contabilidad de los átomos ... sabemos que cometerá violaciones de Ruke.

          El principio de exclusión de Pauli no es generalmente cierto en toda la tabla periódica. Incluso en términos cuantitativos y métricos, sabemos estas cosas. Mi trabajo muestra que el principio de exclusión se puede obtener por medios clásicos.

          Aquí tienes un buen artículo.

        • Maureen dice:

          ¿Alguna vez se ha probado algo sin observación?
          la observación misma cambia cualquier tema.
          La ciencia es un pensamiento ineludible, sí, un pensamiento de un loco.
          Puede ser explicado pero nunca probado, solo cambiado por el observador.
          Demuestre que está mal.

Ricardo Prieto
Ricardo Prieto

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