การจัดเรียงอิเล็กตรอน

การจัดเรียงอิเล็กตรอนต้องพิจารณาทั้งลำดับพลังงาน ความจุ และกฎการบรรจุ

การจัดเรียงอิเล็กตรอนอธิบายว่าอิเล็กตรอนครอบครองออร์บิทัลอะตอมอย่างไร ตามหลักกีดกันของเพาลี ออร์บิทัลหนึ่งมีอิเล็กตรอนได้มากที่สุดสองตัวที่มีสปินตรงข้ามกัน ซับเชลล์ s มี 1 ออร์บิทัล p มี 3 d มี 5 และ f มี 7 จึงรองรับอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2, 6, 10 และ 14 ตัวตามลำดับ

หลักเอาฟ์เบาใช้ลำดับพลังงานโดยประมาณ เช่น 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s แล้ว 3d ภายในชุดออร์บิทัลที่มีพลังงานเท่ากัน กฎของฮุนด์บอกว่าอิเล็กตรอนจะเข้าออร์บิทัลแยกกันก่อนจึงค่อยจับคู่ กฎเหล่านี้ใช้ได้กับสถานะพื้นของอะตอมส่วนใหญ่ แต่ธาตุทรานซิชันอย่าง Cr และ Cu มีข้อยกเว้นเพราะพลังงาน 4s กับ 3d ใกล้กันและปฏิสัมพันธ์หลายอิเล็กตรอนมีผลสำคัญ

เมื่อสร้างแคตไอออน ไม่ควรย้อนลำดับการเติมแบบกลไก อิเล็กตรอนมักถูกดึงออกจากชั้นที่มีเลขควอนตัมหลัก n สูงกว่าก่อน ดังนั้น Fe จึงเสียอิเล็กตรอน 4s ก่อน 3d และ Fe²⁺ เขียนได้ประมาณ [Ar]3d⁶ ตัวอย่างนี้ชี้ว่าลำดับพลังงานของออร์บิทัลเปลี่ยนตามการครอบครองและประจุ

การจัดเรียงอิเล็กตรอนไม่ใช่เพียงสัญลักษณ์ แต่ช่วยอธิบายอิเล็กตรอนเวเลนซ์ บล็อกในตารางธาตุ สมบัติแม่เหล็ก และรูปแบบการเกิดปฏิกิริยา อิเล็กตรอนเดี่ยวมักทำให้เกิดพาราแมกเนติก ขณะที่ซับเชลล์ปิดมักสัมพันธ์กับโครงสร้างอิเล็กตรอนที่เสถียรกว่า

แบบฝึกหัดพร้อมเฉลย