1. Energieniveaus en schalen:

* energieniveaus: Elektronen bestaan ​​in specifieke energieniveaus rond de kern. Deze niveaus worden aangegeven met het belangrijkste kwantumnummer (N), dat elk positief geheel getal kan zijn (1, 2, 3, enz.). Hogere aantallen duiden op hogere energieniveaus.

* shells: Elk energieniveau komt overeen met een elektronenschil. De eerste schaal (n =1) ligt het dichtst bij de kern en de daaropvolgende schalen zijn verder weg.

2. Subshells en orbitalen:

* Subshells: Elke elektronenschaal is verdeeld in subshells, aangegeven door letters (s, p, d, f).

* s-subshell: Bevat slechts één orbitaal, die maximaal 2 elektronen kan bevatten.

* p-subshell: Bevat drie orbitalen, elk met maximaal 2 elektronen (totaal van 6 elektronen).

* d-subshell: Bevat vijf orbitalen, elk met maximaal 2 elektronen (totaal van 10 elektronen).

* f-subshell: Bevat zeven orbitalen, elk met maximaal 2 elektronen (totaal van 14 elektronen).

* orbitalen: Elke subshell bestaat uit een of meer atomaire orbitalen, die gebieden van ruimte zijn waar een grote kans is om een ​​elektron te vinden.

3. Bestelling vullen en de regel van Hund:

* AUFBAU -principe: Elektronen vullen orbitalen vullen vanaf het laagste energieniveau en gaan omhoog.

* Pauli -uitsluitingsprincipe: Elk orbitaal kan maximaal twee elektronen bevatten, en deze elektronen moeten tegengestelde spins hebben (weergegeven als spin -up ↑ en spin down ↓).

* Hund's Rule: Bij het vullen van orbitalen binnen een subshell, zullen elektronen elk orbitaal afzonderlijk bezetten voordat ze in hetzelfde orbitaal worden gekoppeld.

4. Elektronenconfiguratie:

De elektronenconfiguratie van een atoom beschrijft de verdeling van elektronen in zijn orbitalen. De elektronenconfiguratie van zuurstof (O) is bijvoorbeeld 1S²2S²2P⁴, wat betekent:

* 1S²: De eerste schaal (n =1) heeft 2 elektronen in de S-Subshell.

* 2S²: De tweede schaal (n =2) heeft 2 elektronen in de S-Subshell.

* 2p⁴: De tweede schaal (n =2) heeft 4 elektronen in de p-subshell (twee orbitalen gevuld met elk een elektron en één orbitaal gevuld met twee elektronen).

Voorbeeld:

Laten we het element stikstof (N) bekijken, dat 7 elektronen heeft.

1. energieniveaus: De eerste twee energieniveaus (n =1 en n =2) zijn gevuld.

2. Subshells: De eerste schaal heeft alleen de S-Subshell (1S). De tweede schaal heeft de S- en P -subshells (2s en 2p).

3. orbitalen: De 1S -subshell heeft één orbitaal, de 2S -subshell heeft één orbitaal en de 2P -subshell heeft drie orbitalen.

4. Elektronenconfiguratie:

* 1S²: De 1s orbital is gevuld met 2 elektronen.

* 2S²: De 2s orbital is gevuld met 2 elektronen.

* 2p³: De 2P -orbitalen zijn gevuld met 3 elektronen. Elk van de drie 2p -orbitalen ontvangt één elektron (de regel van Hund).

Daarom is de elektronenconfiguratie van stikstof 1S²2S²2P³.

Samenvattend:

De plaatsing van elektronen in orbitale schelpen volgt een specifieke volgorde op basis van energieniveaus, subshells, orbitalen en enkele belangrijke regels:het AUFBAU -principe, Pauli Exclusion Principle en de heerschappij van Hund. Deze regels bepalen de elektronenconfiguratie van een atoom, wat een fundamenteel aspect van zijn chemische gedrag is.