対角線の規則それが果たすもの、それが成すもの、例

の 対角線 は、各軌道のエネルギーまたはエネルギー準位に従って、原子またはイオンの電子配置を記述することを可能にする構造原理です。この意味で、各原子の電子分布は一意であり、量子数で与えられます。.

これらの数は、電子が最も位置しそうな空間（原子軌道と呼ばれる）を定義し、さらにそれらを記述します。各量子数は、原子軌道の特性に関連しています。これは、原子内の電子の配置とそのエネルギーにおける原子系の特性を理解するのに役立ちます。.

同じように、対角則（Madelung則としても知られています）は、化学種内でのこれらの振る舞いを正しく記述するために、電子の性質に従う他の原理に基づいています。.

索引

それは何のためですか？?

この手順はAufbauの原理に基づいています。これは、陽子を（1つずつ）核に統合する過程で、化学元素が構成されると、電子が原子軌道に等しく追加されることを示しています。.

これは、原子またはイオンが基底状態にあるとき、電子はそれらのエネルギー準位に従って原子軌道の利用可能な空間を占有することを意味します。.

軌道を占有するとき、電子は最初に低いエネルギーを持ち、占有されていないレベルに置かれ、次に高いエネルギーに置かれます。.

同様に、この規則は、元素化学種の電子配置のかなり正確な理解を得るために使用されます。つまり、基本状態にあるときの化学元素.

したがって、電子が原子内に存在する配置を理解することによって、化学元素の特性を理解することができます。.

この知識を習得することは、上記の特性の推論または予測の基本です。同様に、この手順によって提供される情報は、周期表が元素の調査と非常によく一致する理由を説明するのに役立ちます。.

この規則は基底状態にある原子にのみ適用されますが、周期表の元素には非常に有効です。.

パウリの法則の排除の原則に従います。これは、同じ原子に属する2つの電子は4つの等しい量子数を持つことができないと述べています。これら4つの量子数は原子の中にあるそれぞれの電子を表します.

したがって、主量子数（ｎ）は、調べられる電子が位置するエネルギー（または層）のレベルを定義し、方位角量子数（ｌ）は角運動量に関連し、軌道の形状を詳述する。.

同様に、磁気量子数（m_ℓ）空間における軌道の向きとスピンの量子数（m）_の）それ自身の軸の周りの電子の回転方向を記述する.

さらに、Hundの法則は、下位レベルでより大きな安定性を示す電子配置は、平行位置でより多くのスピンを持つと見なされることを表現しています.

これらの原則に従うことによって、電子の分布は以下に示される図表に従うことが決定された。

この画像では、nの値はエネルギーレベルに応じて1、2、3、4 ...に対応します。 ℓの値は0、1、2、3 ...で表され、それぞれs、p、d、fに相当します。それで、軌道の電子の状態はこれらの量子数に依存します.

この手順の説明を考慮に入れて、その適用についていくつかの例を以下に示す。.

第一に、カリウム（K）の電子分布を得るためには、19という原子番号を知っていなければなりません。つまり、カリウム原子の核には19個の陽子と19個の電子があります。図によると、その構成は1sとして与えられます²2秒²2p⁶3秒²3p⁶4秒¹.

ポリ電子原子の構造（構造内に複数の電子を含む）は、原子とそれに続く電子の前の希ガスの構造としても表現されます。.

例えば、カリウムの場合、それはまた[Ar] 4sとして表される。¹, 周期律表のカリウムの前の希ガスはアルゴンだから.

別の例、しかしこの場合遷移金属は、その核内に８０個の電子と８０個のプロトンを有する水銀（Ｈｇ）のそれである（Ｚ＝８０）。建設計画によると、その完全な電子構成は次のとおりです。

1秒²2秒²2p⁶3秒²3p⁶4秒²3D^10年4p⁶5秒²4日^10年5p⁶6秒²4f^14年5日^10年.

カリウムと同様に、水銀の立体配置は[Xe] 4fと表すことができます。^14年5日^10年6秒², 周期律表でそれに先行する希ガスはキセノンであるため.

対角線の法則は、基本状態にあり、電荷がゼロに等しい原子にのみ適用されるように設計されています。つまり、周期律表の元素に非常によく適合します。.

ただし、想定される電子分布と実験結果との間に重要な偏差があるという例外がいくつかあります。.

この規則は、規則n + lに従う下位準位に位置する電子の分布に基づいています。これは、n + lの大きさが小さい軌道は、このパラメーターの大きさが大きい軌道よりも先に埋められることを意味します.

例外として、パラジウム、クロムおよび銅の元素が提示されており、それらの電子構造は観察されたものと一致しないと予測される。.

この規則によれば、パラジウムは[Kr] 5sに等しい電子分布を持たなければならない²4日⁸, しかし実験は[Kr] 4dに等しいをもたらした^10年, これは、この原子の最も安定した配置が副層４ｄが一杯になったときに生じることを示している。つまり、この場合はエネルギーが低くなります。.

同様に、クロム原子は次のような電子分布を持つはずです。[Ar] 4s²3D⁴. しかしながら、実験的にこの原子は立体配置[Ar] 4sを獲得することが得られた。¹3D⁵, これは、両方の副層が部分的に一杯になると、低エネルギー状態（より安定した）になることを意味します。.