Konfiguracja elektronów rutenu: wszystko, co musisz wiedzieć

by

W układzie okresowym znajduje się 118 zidentyfikowanych pierwiastków. W tym artykule omówiono fakty dotyczące określonego elementu.

Konfiguracja elektroniczna rutenu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s1. Ruten(Ru) jest częściowo obojętnym metalem przejściowym występującym w ósmej grupie tabeli, mającym liczbę masową 101.07. Zidentyfikowany ze srebrnej metalicznej powłoki, Ru składa się głównie z siedmiu naturalnych izotopów.

Przyjrzyjmy się interesującej gęstości elektronowej i rozmieszczeniu elektronów w rutenie w tym artykule.

Jak napisać konfigurację elektronową rutenu?

Liczba elektronów rutenu jest równa liczbie atomowej, która wynosi 44. Poniżej przedstawiono pewne zasady uzyskania struktury elektronowej:

Krok 1: Znajdź kolejność energii orbitali

Po Zasada Aufbau, wszystkie orbitale atomowe wypełnione elektronami są ułożone w określonej kolejności energii, tak że wartości (n + l) rosną, gdzie n jest główną liczbą kwantową, a l jest azymutalną liczbą kwantową. Dla rutenu kolejność energii jest następująca: 1 s < 2 s < 2 s < 3 s < 3 s < 4 s < 3 s < 4 s < 5 s < 4 s.

Krok 2: Przestrzeganie zasady wypełniania elektronów na każdym orbicie

Orbital może mieć tylko dwa z różnymi spinami, zgodnie z Zasada wykluczenia Pauliego. Na przykład orbital s zawiera dwa elektrony, orbitale p zawierają sześć elektronów, a orbital d zawiera dziesięć elektronów.

Krok 3: Ułożenie elektronów na wszystkich orbitalach

Gdy elektrony zostaną sparowane, każdy orbital podpowłoki musi być wcześniej wypełniony, zgodnie z pkt Reguła Hunda. Wynikowa konfiguracja elektroniczna to: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d7 5s1.

Diagram konfiguracji elektronów rutenu

Ru ma następujące właściwości orbitalne:

  • Suma orbitali wszystkich podpoziomów - 24
  • Całkowity poziom energii - 10
PodpowłokaLiczba orbitali
s1
p3
d5
Informacje orbitalne
Kcla rozdz. 2
Seria energetyczna orbitali

Notacja konfiguracji elektronów rutenu

Ru37 Konfiguracja elektroniczna- [Kr36] 4d7 5s1.

Ru można również zdefiniować za pomocą mniejszej notacji, umieszczając w kontekście najbliższą notację gazu Nobla. W Kr jest 36 elektronów, po których następuje reszta 8 elektronów.

Nieskrócona konfiguracja elektronów rutenu

Nieskrócony format konfiguracji elektronowej rutenu to:

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

Konfiguracja elektronów rutenu w stanie podstawowym

Konfiguracja elektronów: 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 nie napotykają żadnych zakłóceń, pozostając wewnątrz odpowiednich orbitali. Konfiguracja elektronowa wygląda następująco:

  • Orbital 1s jest wypełniany jako pierwszy z najmniejszą energią, a następnie serie orbitali 2s i p do 3p.
  • Pomimo niższego n=3, 4s zostaje wypełnione przed 3d z powodu niższej energii według wzoru (n+l).
  • Ponieważ główna liczba kwantowa n rośnie na wyższych orbitalach p i d, liczba elektronów kończy się na orbicie 5s.
  • 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

Stan wzbudzony konfiguracji elektronów rutenu

Konfiguracja elektronów: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4dxy1 4dyz2 4dxz1 4d1x2-y2 4dz21 5s2Gdy wzbudzamy atom Ru, elektron przechodzi z orbity o niższej energii na orbitę o wyższej energii. Inna możliwa konfiguracja to:

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

Diagram orbitalny stanu podstawowego rutenu

Elektrony są ułożone w stanie podstawowym Ru zgodnie z klasycznymi zasadami wypełniania zgodnie z rosnącym porządkiem energii.

Rua energetyczna
Porządek energetyczny zbiorów orbitali

Konfiguracja elektronowa rutenu 3+

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

w Ru+3 stanie, na orbicie 5s nie ma elektronów. Ponadto usuwane są dwa sparowane elektrony, po jednym z każdego orbitalu 4d.

Konfiguracja elektronowa rutenu 2+

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

w Ru2+ stan, jeden elektron jest usuwany z orbitalu 5s (obecny był tylko jeden elektron), podczas gdy inny elektron jest usuwany z jednego ze sparowanych elektronów orbitalu 4d.

Wnioski

Ponieważ ruten należy do grupy platynowców, przeważają jego tlenki i chlorki wyższego rzędu. Struktura elektronowa wyjaśnia półpełną stabilność orbitali, dzięki której elektrony wypełniają orbital 4d, pozostawiając niesparowany elektron na orbicie 5s.

Przeczytaj także: