مقاله قاعده کلچکووسکی
مقاله قاعده کلچکووسکی
قاعده کلچکووسکی
قاعده ای که در باره تعیین پایداری نسبی ( ترتیب پایداری ) تراز های انرژی در اتم ها وضع شده است . ( مثل روش های کنکوری که امروزه مرسوم است ) بر اساس این قاعده : برای تعیین پایداری نسبی تراز های انرژی در اتم ها کافی است که مقدار های عددی اعداد کووانتومی n ( عدد کوانتومی اصلی ) و l ( عدد کوانتومی اوربیتالی یا فرعی ) دو زیر لایه مورد مقایسه رابا یکدیگر جمع کنیم که در این حالت دو حالت پیش می آید : 1 ) اگر مجموع ( n+l ) برای زیر لایه ای کوچکتر باشد ، آن زیر لایه پایدارتر خواهد بود .
ادامه مقاله کلچکووسکی
2 ) اگر این مجموع برابر باشد ، زیر لایه ای که n کوچک تر دارد ، از پایداری بیشتری برخوردار خواهد بود . ولی اگر نظر صریح من را بخواهید ، دو استثنا را در نظر می گیرم ، سطح انرژی 4S خالی پایین تر از سطح انرژی 3d خالی است و همچنین 5S پایین تر از 4d خواهد بود . یعنی اول 4s را پر کنید و سپس 3d و همچنین اول 5s و سپس 4d را پرکنید . البته در این میان بی نظمی هایی نیز به چشم می خورد که در واقع عین نظم است . مثلا در باره پالادیم با عدد اتمی 46 ، انتظار دارید که آرایش لایه ظرفیت آن به صورت باشد ، در حالی که شکل پایدار آن به صورت می باشد که توجیهی علمی دارد . در عناصر واسطه که ادعا داریم ابتدا 4s و سپس 3d الکترون گیری می کند در واسطه های سنگین تر ابتدا d و سپس زیر لایه s بعد از آن از الکترون اشغال می شود . به این دلیل که :
هر چه عنصر واسطه سنگین تر می شود ، نقش نفوذ پذیری اوربیتال های s در الکترون های پوششی کم اثر تر شده و نقش دور یا نزدیک بودن زیر لایه به هسته پر رنگ تر خواهد شد . لازم به یاد آوری است که انرژی یک الکترون در یک اوربیتال به عوامل زیر بستگی دارد :
تعداد پروتون های هسته اتم (z) ، فاصله متوسط اوربیتال از هسته ( عدد n ) ، عمل پوششی الکترون های داخلی ، درجه نفوذ اوربیتال در ابر الکترونی الکترون های داخلی و نزدیک شدن آن به هسته ( که به وسیله عدد کووانتومی l معین می شود ) و نیز دافعه و اثر متقابل بین آن الکترون و شاید الکترون های اتم . باید بدانیم که هیچ ترتیب مشخصی بر اساس انرژی برای زیر لایه ها وجود ندارد که بتوانیم آن را برای تمام اتم ها تعمیم بدهیم . در مقایسه زیر لایه 4s و 3d که در اتم پتاسیم وجود دارد و این که چرا در این اتم ابتدا 4s الکترون گیری می کند با این که زیر لایه 3d در لایه ای پایین تر ( آفبایی ) قرار دارد ، دلیل علمی این است که در این اتم 4s ، بیشتر از 3d در الکترون های پوششی نفوذ می کند . البته هر چه عنصر واسطه سنگین تر شود عکس این پدیده رخ می دهد یعنی انرژی اوربیتال ( زیر لایه ) 3d کمتر از 4s ویا 4d کمتر از 5s در پالادیم خواهد شد . به زبانی دیگر « به دلیل زیاد شدن بارهسته ، اهمیت اثر نفوذ زیر لایه ( وابسته به عدد l ) کمتر از اهمیت فاصله حداکثر احتمال وجود الکترون نسبت به هسته ( وابسته به عدد n ) خواهد بود »
شما را خسته نکنم ، هر چه فلز واسطه سنگین تر شود مثلا در مس و روی و یا پالادیم نقش دور یا نزدیک بودن زیر لایه اثر بیشتری در الکترون گیری خواهد داشت تا نفوذ پذیری زیر لایه . باید بدانیم که در هر لایه ترتیب پایداری زیر لایه به ترتیب: P>d>f” align=”absmiddle”> خواهد بود و ترتیب الکترون گیری آنها نیز به صورت: می باشد به طور مثال در عنصری ( گاز نجیب ) با عدد اتمی 86 ، ترتیب الکترون گیری به صورت : خواهد بود البته بدانیم که این زیر لایه ها در چه گروه از عناصر الکترون گیری می کنند . مثلا در واسطه های داخلی با عدد اتمی 58 تا 71 و زیر لایه در واسطه های داخلی با عدد 90 تا 103 .
حتما انتظار ندارید که عنصری با عدد اتمی 20 در زیر لایه الکترون داشته باشد . حق با شماست اما نگران نباشید د ربحث کنکور و آمادگی برای آن ، کافی است که عناصر 1 تا 36 را حرفه ای باشید یعنی این که تمام استثنا ها در باره آن ها را در نظر داشته باشید . و در باره عناصر بیشتر از 36 کافی است بدانید که ابتدا الکترون می گیرد و سپس ، حالا سعی کنید آرایش الکترونی روتنیم با عدد اتمی 44 را رسم کنید.