Определение правила Маделунга

Доктор Хельменстин имеет докторскую степень. в области биомедицинских наук и является научным писателем, педагогом и консультантом. Она преподавала научные курсы в средней школе, колледже и аспирантуре.

Определение правила Маделунга

Правило Маделунга описывает электронную конфигурацию и заполнение атомных орбиталей. Правило гласит:

(1) Энергия увеличивается с увеличением n + l

(2) При одинаковых значениях n + l энергия увеличивается с ростом n

Получается следующий порядок заполнения орбиталей:

1п, 2п, 2п, 3п, 3п, 4п, 3п, 4п, 5п, 4п, 5п, 6п, 4ж, 5п, 6п, 7п, 5ж, 6п, 7п, (8п, 5г, 6ж, 7п, 8п, и 9с)

Орбитали, указанные в скобках, не заняты в основном состоянии самого тяжелого из известных атомов, Z = 118. Причина, по которой орбитали заполняются таким образом, заключается в том, что внутренние электроны экранируют ядерный заряд. Орбитальное проникновение выглядит следующим образом:
с > р > г > е

Правило Маделунга или правило Клечковского первоначально было описано Шарлем Джанетом в 1929 г. и заново открыто Эрвином Маделунгом в 1936 г. В.М. Клечковский описал теоретическое объяснение правила Маделунга. Современный принцип Ауфбау основан на правиле Маделунга.

Также известен как: Правило Клечковского, правило Клеховского, диагональное правило, правило Жане

Исключения из правила Маделунга

Имейте в виду, что правило Маделунга применимо только к нейтральным атомам в основном состоянии. Даже в этом случае есть исключения из порядка, предсказанного правилом и экспериментальными данными. Например, наблюдаемые электронные конфигурации меди, хрома и палладия отличаются от предсказаний. Правило предсказывает конфигурацию ₉Cu будет 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 или [Ar] 4s 2 3d 9, тогда как экспериментальная конфигурация атома меди будет [Ar] 4s 1 3d 10 . Полное заполнение 3d-орбитали дает атому меди более стабильную конфигурацию или более низкое энергетическое состояние.