Question

Jaką liczbe atomową mialby pierwiastek, zawierający co najmniej 1 elektron na podpowłoce g ?

Gdyby mógł ktoś wytłumaczyć jak to się oblicza :) z góry dziekuje

Answer 1

Aby obliczyć minimalną liczbę elektronów, którą musi posiadać pierwiastek, aby choć jeden z jego e znalazł się na podpowłoce g, należy najpierw dostrzec, w jaki sposób elektrony zapełniają kolejne podpowłoki.

Badania dowiodły bowiem, że elektron zużywa mniej energii np. 'przebywając' na orbitalu 4s, w stosunku do orbitalu 3d.
Dlatego stosując pełny wzór konfiguracji elektronowej piszemy :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰4p⁶ , a nie : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ !
I tak dalej...

Kolejność zapełniania orbitali przedstawia tzw. schemat choinki, który można przejrzeć tutaj :
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/archive/1/11/20120706050151%21Electron_orbitals.svg/800px-Electron_orbitals.svg.png

Na podstawie schematu możemy napisać pełny zapis konfiguracji jonowej dla takiego pierwiastka :
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d¹⁰7p⁶5g¹

Wystarczy zsumować wykładniki :
2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 + 6 + 2 + 10 + 6 + 2 + 14 + 10 + 6 + 2 + 14 10 + 6 + 1 = 119

Odp. Najmniejsza liczba atomowa wynosi 119.

Powyższy sposób jest dość żmudny. Wystarczy jednak na schemacie policzyć ilość danych orbitali, pomnożyć przez liczbę elektronów je obsadzających i wszystko zsumować.
I tak, aby 1 elektron znajdował się na powłoce g :
- 7 orbitali s (łącznie 7*2 = 14 elektronów)
- 6 orbitali p (łącznie 6*6 = 36 elektronów)
- 4 orbitale d (łącznie 4*10 = 40 elektronów)
- 2 orbitale f (łącznie 2*14 = 28 elektronów)
- 1 elektron na orbitalu g
14 + 36 + 40 + 28 + 1 = 119