13 Aufbauprinzip Beispiel: Detaillierte Erläuterungen

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In diesem Artikel „Aufbauprinzip Beispiel“ werden verschiedene Arten von Beispielen mit ausführlichen Erklärungen kurz besprochen.

Beispiele für Aufbauprinzip und Verletzung des Aufbauprinzips

  1. Ruthenium
  2. Rhodium
  3. Platin
  4. Silbermedaille
  5. Lanthan
  6. Chrom
  7. Kupfer
  8. Palladium
  9. Molybdän
  10. Kohlenstoff
  11. Sulfur
  12. Stickstoff
  13. Brom
  14. Eisen

Was ist das Aufbauprinzip?

Das Aufbauprinzip spielt eine wichtige Regel in der Chemie, um die Elektronenkonfiguration eines beliebigen Atoms in seinem Grundzustand zu erkennen. Das Atom muss nach dem Aufbauprinzip der Hundschen Regel (zunächst kann jedes Orbital nur ein Elektron aufnehmen, bevor das Orbital doppelt besetzt ist) und dem Paulischen Ausschlussprinzip (keine zwei Elektronen in einem Orbital haben den gleichen Spin) folgen.

Das Wort "Aufbauprinzip” stammt aus dem deutschen Wort Aufbauprinzip, was bedeutet, dass das Aufbauprinzip die elektronische Konfiguration jedes Atoms im Grundzustand bestimmt.

Hervorstechende Merkmale des Aufbauprinzips-

  1.  Zunächst werden Elektronen die niedrigsten Energieniveaus besetzen. Elektronen werden nur dann in höhere Energieniveaus eingefüllt, wenn die niedrigsten Energieniveaus eingefüllt werden.
  2.  Die Energie jedes Orbitals kann durch die (n+l)-Regel bestimmt werden. [n und l sind Haupt- bzw. Azimutquantenzahl].
  3. Die aufsteigende Reihenfolge der Energieniveaus ist im folgenden Diagramm dargestellt:
aufbau prinzip beispiel
Aufbauprinzip.
Bild-Kredit: Wikimedia Commons

Beispiele für Verstöße gegen das Aufbauprinzip-

Ruthenium

Ruthenium ist ein Metall der Platingruppe mit der Ordnungszahl 44, das hauptsächlich als Legierungsmittel zum Härten von Platin und Palladium verwendet wird. Das Elektron s in Ru ist auf diese Weise verteilt – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d7 5s1.

In diesem Meta hat das 5s-Orbital eine niedrigere Energie als das 4d-Orbital (n + l-Wert für 4d ist 7 und für 5s ist 5). Aber das 4d-Orbital wird vor dem 5s-Orbital aufgefüllt. Die elektronische Konfiguration von Ru ist also [Kr] 4d7 5s1 statt [Kr] 4d6 5s2.

Rhodium

Wie Ruthenium verstößt auch Rhodium (Rh) gegen das Aufbauprinzip. Seine Ordnungszahl ist 45. In Rh wird das 4d-Orbital vor 5s aufgefüllt, obwohl 5s eine niedrigere Energie als 4d hat. Somit ist die elektronische Konfiguration von Rhodium – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d8 5s1. Wenn das Aufbauprinzip befolgt wird, ist die Konfiguration [Kr] 4d7 5s2.

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Platin

Platin ist ein d-Block-Element mit der Ordnungszahl 78. Das Aufbauprinzip wird auch in Platin verletzt, da in Platin das 5d-Orbital zuerst von Elektronen als 6s gefüllt wird, obwohl 5d einen größeren (n + l) -Wert als 6s (n + l-Wert) hat von 5d ist 8 und für 6s ist 6). Die elektronische Konfiguration von Platin ist [Xe] 4f14 5d9 6s1 statt [Xe] 4f14 5d8 6s2.

Silbermedaille

Silber ist ein weiß glänzendes Metall mit der Ordnungszahl 47. Es hat Wärmeleitfähigkeit. Es verstößt auch gegen das Aufbauprinzip. Elektronen in Ag sind auf diese Weise 1s zwischen den Orbitalen verteilt2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s1. Um die Stabilität der erfüllten Elektronenkonfiguration im d-Block zu erreichen, wird das letzte Elektron nicht in das 5s-Orbital eintreten. Um die Aufbauregel aufrechtzuerhalten Elektronenkonfiguration von Silber sollte [Kr] 4d sein9 5s2. Aber die tatsächliche Konfiguration ist [Kr] 4d10 5s1.

Beispiel für Einschränkungen des Aufbauprinzips-

Lanthan

Lanthan ist ein f-Block-Element mit der Ordnungszahl 57. In La tritt das Elektron in das 5d-Orbital vor dem 4f-Orbital ein. Elektronen in Lanthan sind auf diese Weise verteilt - ist 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f0 5s2 5p6 5d1 6s2. Der eigentliche Grund für die Verletzung des Aufbauprinzips ist, dass die Energie des 4f- und 5d-Orbitals fast gleich ist. Somit treten Elektronen in das 5d-Orbital ein und das 4f-Orbital bleibt frei.

Chrom

Chrom ist ein d-Block-Element mit der Ordnungszahl 24. Die Elektronen in Cr sind in den Orbitalen auf diese Weise orientiert - [Ar] 3d5 4s1. Um die Stabilität der halbgefüllten Elektronenkonfiguration des d-Orbitals zu erreichen, vermeidet Chrom die Konfiguration [Ar] 3d4 4s2. Das 4s-Orbital hat einen geringeren n+l-Wert als das 3d-Orbital. Das Elektron sollte also in das 4s-Orbital vor dem 3d-Orbital eintreten.

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Kupfer

Wie Chrom verstößt auch Kupfer gegen das Aufbauprinzip. Voll besetzte d-Orbital-Stabilität überwiegt das Aufbauprinzip in der Elektronenkonfiguration von Cu. Die elektronische Konfiguration von Kupfermetall ist [Ar] 3d10 4s1. Wenn Kupfer das Aufbauprinzip erfüllt, ist die Elektronenkonfiguration [Ar] 3d9 4s2.

Palladium

Palladium hat die Ordnungszahl 47 mit einer Elektronenkonfiguration [Kr] 4d10. Es erreicht auch die Stabilität des vollständig gefüllten d-Orbitals und vermeidet somit die Elektronenkonfiguration als [Kr] 4d8 5s2. Das 4d-Orbital hat einen größeren n+l-Wert (n+l-Wert für 4d ist 4+2=6) als das 5s-Orbital (n+l-Wert für 5s ist 5+0=5).

Molybdän

Wie Chrom hat auch Molybdän (Mo) die halbgefüllte elektronische Konfiguration des d-Blocks und das Aufbauprinzip wird von der Stabilität der halbgefüllten Elektronenkonfiguration dominiert. Elektronen in diesem Element sind auf diese Weise verteilt - [Kr] 4d5 5s1. Obwohl der n + l-Wert von 4d viel größer ist als der n + l-Wert von 5s, tritt das Elektron vor dem 4s-Orbital in das 5d-Orbital ein.

Beispiele für Elektronenkonfigurationen Aufbauprinzip-

Die meisten Elemente im Periodensystem gehorchen dem Aufbauprinzip und die Energieniveaus werden entsprechend der Erhöhung des Energieniveaus aufgefüllt. Einige der Beispiele sind unten geschrieben-

Kohlenstoff

Die Ordnungszahl von Kohlenstoff ist 6. Es gehorcht dem Aufbauprinzip und seine Elektronenkonfiguration ist 1s2 2s2 2p2. Elektronen treten zuerst in das 1s-Orbital ein, dann in das 2s-Orbital und dann in das 2p-Orbital.

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Sulfur

Schwefel ist ein nichtmetallisches mehrwertiges chemisches Element mit der Ordnungszahl 16. Es behält auch die korrekte Elektronenkonfiguration gemäß dem Aufbauprinzip bei (1s2 2s2 2p6 3s2 3p4). Das Einfüllen von Elektronen erfolgt nach der n+l-Regel des Aufbauprinzips.

Stickstoff

Stickstoff ist ein nichtmetallisches gasförmiges chemisches Element mit der Ordnungszahl 7. Stickstoff hat die Elektronenkonfiguration von Stickstoff- (N) ist 1s2 2s2 2p3. Elektronen treten zuerst in das 1s-Orbital ein, dann in das 2s-Orbital, und zuletzt werden die 2p-Orbitale aufgefüllt, da die n + l-Werte für 1s, 2s und 2p (1 + 0) = 1, (2 + 0) = 2, (2 + 1) = 3 sind bzw.

Brom

Brom (Br) ist eine flüssige chemische Halogenverbindung mit der Ordnungszahl 35. Es ist ein p-Block-Element. Auch hier bleibt das Aufbauprinzip erhalten. Elektronen in Br sind auf diese Weise verteilt - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5.

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Eisen

Es ist ein 3D-Blockelement mit der Ordnungszahl 26. Seine Elektronenkonfiguration ist 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. Auch in diesem Beispiel wird dem Aufbauprinzip gefolgt, da das 4s-Orbital vor dem 3d-Orbital zuerst richtig gefüllt wird.

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