Konfiguracja elektronowa, promocja elektronów i reguła Zajcewa

1.Konfiguracja elektronowa

Określa rozmieszczenie elektronów na powłokach i podpowłokach atomu.

2.Liczba elektronów w obojętnym atomie

Liczba elektronów w obojętnym atomie jest równa jego liczbie atomowej $Z$.

3.Pojemność podpowłok elektronowych

Podpowłoka $s$ ma jeden orbital i mieści maksymalnie dwa elektrony, $p$ - trzy orbitale i sześć elektronów, $d$ - pięć orbitali i dziesięć elektronów, a $f$ - siedem orbitali i czternaście elektronów.

4.Odczytywanie zapisu konfiguracji elektronowej

Liczba przed literą wskazuje powłokę, litera oznacza rodzaj podpowłoki, a indeks górny podaje liczbę elektronów na tej podpowłoce.

5.Elektrony walencyjne

To elektrony mogące uczestniczyć w tworzeniu wiązań chemicznych. U pierwiastków bloków s i p znajdują się na zewnętrznej powłoce, a u pierwiastków bloku d mogą należeć także do przedostatniej powłoki.

6.Znaczenie klatek i strzałek w rysunku klatkowym

Jedna klatka oznacza jeden orbital, a jedna strzałka - jeden elektron. Kierunek strzałki przedstawia spin elektronu.

7.Zasada obsadzania orbitali

Elektrony najpierw zajmują orbitale o niższej energii, a następnie orbitale o wyższej energii.

8.Początek kolejności zapełniania podpowłok

W typowych podstawowych konfiguracjach kolejność zapełniania podpowłok to: $1s$, $2s$, $2p$, $3s$, $3p$, $4s$, $3d$.

9.Reguła Hunda

Orbitale o jednakowej energii najpierw zapełniają się pojedynczymi elektronami o równoległych spinach, a dopiero potem następuje parowanie elektronów.

10.Zakaz Pauliego

W jednym atomie nie mogą istnieć dwa elektrony o identycznym zestawie czterech liczb kwantowych.

11.Zakaz Pauliego w rysunku klatkowym

Jeden orbital mieści maksymalnie dwa elektrony. Jeżeli zajmują go dwa elektrony, muszą mieć przeciwne spiny.

12.Różnice między zasadą obsadzania orbitali, regułą Hunda a zakazem Pauliego

Zasada obsadzania orbitali określa kolejność zajmowania ich według energii. Reguła Hunda określa rozmieszczenie elektronów na orbitalach o jednakowej energii. Zakaz Pauliego ogranicza obsadzenie jednego orbitalu do dwóch elektronów o przeciwnych spinach.

13.Promocja elektronu

To przeniesienie elektronu z orbitalu o niższej energii na orbital o wyższej energii.

14.Warunek energetyczny promocji elektronu

Promocja elektronu wymaga dostarczenia energii, ponieważ elektron przechodzi na orbital o wyższej energii.

15.Liczba elektronów podczas promocji

Podczas promocji całkowita liczba elektronów pozostaje taka sama. Zmienia się ich rozmieszczenie między orbitalami.

16.Elektrony niesparowane a promocja

Elektron niesparowany zajmuje orbital pojedynczo. Promocja może zwiększyć liczbę elektronów niesparowanych przez przeniesienie elektronu z pary na pusty orbital o wyższej energii.

17.Znaczenie promocji w szkolnym modelu tworzenia wiązań

Promocja pomaga wyjaśnić tworzenie większej liczby wiązań dzięki zwiększeniu liczby elektronów niesparowanych.

18.Ograniczenia modelu promocji elektronów

Sama promocja nie jest pełnym opisem tworzenia wiązań. Dokładny opis wymaga uwzględnienia również hybrydyzacji i energii całej cząsteczki.

19.Zakres stosowania reguły Zajcewa

Reguła Zajcewa dotyczy przede wszystkim reakcji eliminacji w chemii organicznej i pomaga przewidywać ich główny produkt.

20.Reguła Zajcewa

Głównym produktem reakcji eliminacji jest zazwyczaj bardziej podstawiony alken.

21.Pierwszy krok ustalania produktów eliminacji

Należy znaleźć atom węgla, od którego odchodzi grupa odchodząca.

22.Wybór atomów wodoru przy ustalaniu produktów eliminacji

Należy sprawdzić sąsiednie atomy węgla i ustalić, z których może zostać oderwany atom wodoru.

23.Sposób rozwiązywania zadań z regułą Zajcewa

Znajdź atom węgla z grupą odchodzącą, sprawdź sąsiednie atomy węgla z wodorem, ustal możliwe produkty eliminacji i wybierz zazwyczaj bardziej podstawiony alken.

24.Dlaczego nie wystarczy wybrać alkenu z numerem 2?

Reguła Zajcewa wskazuje zazwyczaj alken bardziej podstawiony, a nie alken z określoną liczbą w nazwie. Nie jest też zasadą bez wyjątków.