MOELLER 다이어그램 : 구성 및 해결 된 연습 - 화학 - 2026

묄러도 비 또는 방법은 그래픽과 격자의 Madelung 규칙을 학습 기억하는 방법이다; 즉, 요소의 전자 구성을 작성하는 방법입니다. 궤도의 열을 통해 대각선을 그리고 화살표 방향을 따라 원자에 대해 동일한 순서가 설정되는 것이 특징입니다.

세계의 일부 지역에서는 Moeller 다이어그램을 비 방법이라고도합니다. 이를 통해 순서는 궤도의 채우기에서 정의되며, 이는 또한 세 개의 양자 수 n, l 및 ml로 정의됩니다.

출처 : Gabriel Bolívar

간단한 Moeller 다이어그램이 위 이미지에 나와 있습니다. 각 열은 서로 다른 궤도에 해당합니다 : s, p, d 및 f, 각각의 에너지 수준. 첫 번째 화살표는 원자의 채우기가 1s 궤도로 시작해야 함을 나타냅니다.

따라서 다음 화살표는 2s 궤도에서 시작한 다음 2p에서 3s 궤도까지 시작해야합니다. 이런 식으로 마치 비가 내리는 것처럼 궤도와 그들이 수용하는 전자 수 (4 l +2)가 기록됩니다.

Moeller 다이어그램은 전자 구성을 연구하는 사람들을위한 소개를 나타냅니다.

Moeller 다이어그램은 무엇입니까?

Madelung의 규칙

Moeller 다이어그램은 Madelung의 규칙을 그래픽으로 표현한 것이므로 후자가 어떻게 작동하는지 알아야합니다. 궤도 채우기는 다음 두 가지 규칙을 따라야합니다.

-n + l의 가장 낮은 값을 가진 궤도가 먼저 채워지며, 여기서 n은 주요 양자 수이고 l은 궤도 각운동량입니다. 예를 들어, 3d 궤도는 n = 3 및 l = 2에 해당하므로 n + l = 3 + 2 = 5입니다. 한편, 4s 궤도는 n = 4 및 l = 0 및 n + l = 4 + 0 = 4에 해당합니다. 위에서 전자가 3d 궤도보다 먼저 4s 궤도를 채우는 것이 확인되었습니다.

-두 개의 궤도가 동일한 n + l 값을 가지면 전자가 n 값이 가장 낮은 궤도를 먼저 차지합니다. 예를 들어, 3d 궤도는 4p 궤도 (4 + 1 = 5)와 마찬가지로 n + l = 5의 값을 갖습니다. 그러나 3d는 n의 가장 작은 값을 가지므로 4p보다 먼저 채울 것입니다.

이전의 두 관측에서 다음 궤도 채우기 순서에 도달 할 수 있습니다. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

각 궤도에 대한 n + l의 다른 값에 대해 동일한 단계를 수행하면 다른 원자의 전자 구성이 얻어집니다. 이는 Moeller 다이어그램에 의해 그래픽으로 결정될 수도 있습니다.

따라야 할 단계

Madelung의 규칙은 전자 구성이 "무장"될 수있는 공식 n + l을 설정합니다. 그러나 언급했듯이 Moeller 다이어그램은 이미이를 그래픽으로 나타냅니다. 따라서 기둥을 따라 단계별로 대각선을 그립니다.

그러면 원자의 전자 구성을 어떻게 시작합니까? 이렇게하려면 먼저 원자 번호 Z를 알아야합니다. 원자 번호 Z는 정의에 따라 중성 원자에 대한 정의에 따라 전자 수와 같습니다.

따라서 Z를 사용하여 전자의 수를 얻고이를 염두에두고 Moeller 다이어그램을 통해 대각선을 그리기 시작합니다.

s 오비탈은 2 개의 전자 (공식 4 l +2 적용), p 6 개의 전자, d 10 및 f 14 개의 전자를 수용 할 수 있습니다. Z에 의해 주어진 마지막 전자가 점유 된 궤도에서 멈 춥니 다.

더 자세한 설명을 위해 다음은 일련의 해결 된 연습 문제입니다.

해결 된 운동

베릴륨

주기율표를 사용하여 베릴륨 원소는 Z = 4에 위치합니다. 즉, 네 개의 전자가 궤도에 수용되어야합니다.

그런 다음 Moeller 다이어그램의 첫 번째 화살표로 시작하여 1s 궤도는 2 개의 전자를 차지합니다. 1s ² ; 2s 궤도가 뒤 따르고, 총 4를 더할 두 개의 추가 전자가 있습니다 : 2s ² .

따라서 베릴륨의 전자 구성은 1s ² 2s ² 로 표시됩니다 . 위첨자의 합은 총 전자의 수와 같습니다.

시합

원소 인은 Z = 15이므로 궤도를 차지해야하는 총 15 개의 전자를 가지고 있습니다. 앞으로 나아 가기 위해 4 개의 전자를 포함 하는 1s ² 2s ² 구성으로 즉시 시작 합니다. 그러면 9 개의 전자가 더 없어 질 것입니다.

2s 궤도 이후, 다음 화살표는 2p 궤도에 "들어가고"마침내 3s 궤도에 착륙합니다. 2p 궤도가 6 개의 전자를 차지하고 3s 2 전자를 차지할 수 있으므로 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ^2가 있습니다.

Moeller 다이어그램에 따르면 다음과 같은 3p 궤도를 차지하는 3 개의 전자가 더 있습니다. 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³ , 형광체의 전자 구성.

지르코늄

지르코늄 원소는 Z = 40입니다. 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 구성 , 18 개의 전자 (고귀한 가스 아르곤의 전자) 로 경로를 줄이면 22 개의 더 많은 전자가 누락됩니다. 3p 궤도 후, Moeller 다이어그램에 따라 채울 다음은 4s, 3d, 4p 및 5s 궤도입니다.

그것들을 완전히 채우면, 즉 4s ² , 3d ¹⁰ , 4p ⁶ 및 5s ² , 총 20 개의 전자가 추가됩니다. 따라서 나머지 2 개의 전자는 4d 궤도에 보관됩니다. 따라서 지르코늄의 전자 배열은 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² 입니다.

이리듐

이리듐은 Z = 77이므로 지르코늄에 비해 37 개의 추가 전자가 있습니다. 즉, 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 에서 시작하여 다음 Moeller 다이어그램의 궤도를 사용하여 29 개의 전자를 추가해야합니다.

새로운 대각선을 그리는 새로운 궤도는 5p, 6s, 4f 및 5d입니다. 처음 세 개의 궤도를 완전히 채우면 5p ⁶ , 6s ² 및 4f ¹⁴ , 총 22 개의 전자가 제공됩니다.

따라서 5d 궤도에있는 7 개의 누락 된 전자가 있습니다. 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁷ .

위는 이리듐의 전자 구성입니다. 6s ² 및 5d ⁷ 궤도 는이 금속의 원자가 쉘에 적절하게 일치 함을 나타 내기 위해 굵게 강조 표시되어 있습니다.

Moeller 다이어그램 및 Madelung의 규칙에 대한 예외

주기율표에는 방금 설명한 내용을 따르지 않는 많은 요소가 있습니다. 그들의 전자 구성은 양자적인 이유로 예측 된 것과 실험적으로 다릅니다.

이러한 불일치를 나타내는 요소에는 크롬 (Z = 24), 구리 (Z = 29),은 (Z = 47), 로듐 (Z = 45), 세륨 (Z = 58), 니오븀 (Z = 41)이 있습니다. 그리고 더 많은.

d 및 f 궤도를 채울 때 예외가 매우 자주 발생합니다. 예를 들어 크롬은 Moeller의 다이어그램과 Madelung의 규칙에 따라 원자가 구성 4s ² 3d ^4를 가져야 하지만 실제로는 4s ¹ 3d ⁵ 입니다.

또한 마지막으로 은의 원자가 구성은 5s ² 4d ⁹ 이어야합니다 . 하지만 실제로는 5s ¹ 4d ¹⁰ 입니다.

참고 문헌

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