Elektronska lupina
Elektronska lupina (tudi elektronska obla) je v atomu področje, kjer je največja verjetnost, da najdemo elektrone, ki imajo enako glavno kvantno število ( ali n).
Lastnosti elektronskih lupinUredi
Vsaka elektronska lupina lahko sprejme samo določeno največje število elektronov, ki je odvisno od glavnega kvantnega števila n. Posamezne elektronske lupine v atomu se polnijo tako, da se najprej zapolni z elektroni lupina z nižjim glavnim kvantnim številom (n = 1 oziroma največ dva elektrona). Nato sledi polnjenje naslednje lupine do največjega dovoljenega števila elektronov v lupini in tako dalje.
Kemijske lastnosti elementa določa zasedenost zunanje lupine, ki jo imenujemo tudi valenčna lupina (zasedajo jo valenčni elektroni).
Posamezne elektronske lupine v atomu označujemo s črkovnimi oznakami
- prva je lupina K ( = 1)
- druga je lupina L ( = 2)
- tretja je lupina M ( = 3)
- četrta je lupina N ( = 4)
- peta je lupina O ( = 5)
- šesta je lupina P ( = 6)
- sedma je lupina Q ( = 7)
V vsaki lupini je teoretično lahko največ 2n2 elektronov, kar pomeni, da je (sta) v lupini
- K ( = 1) največ dva elektrona,
- L ( = 2) največ osem elektronov,
- M ( = 3) največ 18 elektronov
- N ( = 4) največ 32 elektronov
- O ( = 5) največ 50 elektronov (teoretično, v resnici ni nikoli doseženo)
- P ( = 6) največ 72 elektronov (teoretično)
- Q ( = 7) največ 98 elektronov (teoretično)
Zgornji obrazec za izračun največjega števila elektronov v lupini je samo teoretičen. V resnici se največje število doseže samo za prve štiri lupine (K, L, M, in N). Noben atom nima več kot 32 elektronov v eni lupini. Takšno izpopoplnjevanje lupin določa pravilo Klečkovskega.
To tudi pomeni, da je število lupin odvisno od števila elektronov, ki jih vsebuje atom. Primeri:
- atom vodika ima samo en elektron, ki je na lupini z = 1 (kar zapišemo kot (K)1)
- atom helija ima dva elektrona, ki se nahajata na lupini z = 1 (kar zapišemo kot (K)2)
- atom litija ima tri elektrone, dva se nahajata na lupini = 1, eden pa v lupini ( = 2 (kar zapišemo kot (K)2(L)1)
- atom berilija ima štiri elektrone, dva sta v lupini z = 1, dva pa v lupini ( = 2 (kar lahko zapišemo kot (K)2(L)2)
- itd.
Na naslednjih slikah je za nekatere elemente prikazano polnjenje elektronskih lupin v poenostevljeni obliki
helij
(lupina je polna, žlahtni plin)neon
(lupini sta polni, žahtni plin)
Na podoben način se polnjenje nadaljuje tudi za ostale elemente iz periodnega sistema.
Za vse elemente iz periodnega sistema je polnjenje posameznih elektronskih lupin v različnih atomih prikazano v naslednji tabeli:
PodlupinaUredi
Vsaka elektronska lupina je sestavljena iz ene ali več podlupin.
oznaka podlupine | ℓ | max štev. elektronov | lupina, ki jo vsebuje | izvor imena |
---|---|---|---|---|
s | 0 | 2 | vsaka lupina | sharp |
p | 1 | 6 | 2. lupina in višje | principal |
d | 2 | 10 | 3. lupina in višje | diffuse |
f | 3 | 14 | 4. lupina in višje | fundamental |
g | 4 | 18 | 5. lupina in višje |
Število elektronov v podlupiniUredi
podlupina s |
podlupina p |
podlupina d |
podlupina f |
skupaj | |
---|---|---|---|---|---|
K | 2 | 2 | |||
L | 2 | 6 | 8 | ||
M | 2 | 6 | 10 | 18 | |
N | 2 | 6 | 10 | 14 | 32 |
Podlupina lahko vsebuje samo določeno maksimalno število elektronov.
- s lahko vsebuje največ 2 elektrona
- p lahko vsebuje največ 6 elektronov
- d lahko vsebuje največ 10 elektronov
- f lahko vsebuje največ 14 elektronov
Valenčna lupineUredi
Valenčne lupine so zunanje lupine.
Pregled zasedenosti posameznih elektronskih lupinUredi
V naslednji preglednici so prikazane zasedenosti posameznih lupin in podlupin v atomih elementov iz periodnega sistema.
atomsko število (Z) | element | število elektronov v lupinah |
skupina periodnega sistema |
---|---|---|---|
1 | vodik | 1 | 1 |
2 | helij | 2 | 18 |
3 | litij | 2, 1 | 1 |
4 | berilij | 2, 2 | 2 |
5 | bor | 2, 3 | 13 |
6 | ogljik | 2, 4 | 14 |
7 | dušik | 2, 5 | 15 |
8 | kisik | 2, 6 | 16 |
9 | fluor | 2, 7 | 17 |
10 | neon | 2, 8 | 18 |
11 | natrij | 2, 8, 1 | 1 |
12 | magnezij | 2, 8, 2 | 2 |
13 | aluminij | 2, 8, 3 | 13 |
14 | silicij | 2, 8, 4 | 14 |
15 | fosfor | 2, 8, 5 | 15 |
16 | žveplo | 2, 8, 6 | 16 |
17 | klor | 2, 8, 7 | 17 |
18 | argon | 2, 8, 8 | 18 |
19 | kalij | 2, 8, 8, 1 | 1 |
20 | kalcij | 2, 8, 8, 2 | 2 |
21 | skandij | 2, 8, 9, 2 | 3 |
22 | titan | 2, 8, 10, 2 | 4 |
23 | vanadij | 2, 8, 11, 2 | 5 |
24 | krom | 2, 8, 13, 1 | 6 |
25 | mangan | 2, 8, 13, 2 | 7 |
26 | železo | 2, 8, 14, 2 | 8 |
27 | kobalt | 2, 8, 15, 2 | 9 |
28 | nikelj | 2, 8, 16, 2 | 10 |
29 | baker | 2, 8, 18, 1 | 11 |
30 | cink | 2, 8, 18, 2 | 12 |
31 | galij | 2, 8, 18, 3 | 13 |
32 | germanij | 2, 8, 18, 4 | 14 |
33 | arzen | 2, 8, 18, 5 | 15 |
34 | selen | 2, 8, 18, 6 | 16 |
35 | brom | 2, 8, 18, 7 | 17 |
36 | kripton | 2, 8, 18, 8 | 18 |
37 | rubidij | 2, 8, 18, 8, 1 | 1 |
38 | stroncij | 2, 8, 18, 8, 2 | 2 |
39 | itrij | 2, 8, 18, 9, 2 | 3 |
40 | cirkonij | 2, 8, 18, 10, 2 | 4 |
41 | niobij | 2, 8, 18, 12, 1 | 5 |
42 | molibden | 2, 8, 18, 13, 1 | 6 |
43 | tehnecij | 2, 8, 18, 13, 2 | 7 |
44 | rutenij | 2, 8, 18, 15, 1 | 8 |
45 | rodij | 2, 8, 18, 16, 1 | 9 |
46 | paladij | 2, 8, 18, 18 | 10 |
47 | srebro | 2, 8, 18, 18, 1 | 11 |
48 | kadmij | 2, 8, 18, 18, 2 | 12 |
49 | indij | 2, 8, 18, 18, 3 | 13 |
50 | kositer | 2, 8, 18, 18, 4 | 14 |
51 | antimon | 2, 8, 18, 18, 5 | 15 |
52 | telur | 2, 8, 18, 18, 6 | 16 |
53 | jod | 2, 8, 18, 18, 7 | 17 |
54 | ksenon | 2, 8, 18, 18, 8 | 18 |
55 | cezij | 2, 8, 18, 18, 8, 1 | 1 |
56 | barij | 2, 8, 18, 18, 8, 2 | 2 |
57 | lantan | 2, 8, 18, 18, 9, 2 | |
58 | cer | 2, 8, 18, 19, 9, 2 | |
59 | prazeodim | 2, 8, 18, 21, 8, 2 | |
60 | neodim | 2, 8, 18, 22, 8, 2 | |
61 | prometij | 2, 8, 18, 23, 8, 2 | |
62 | samarij | 2, 8, 18, 24, 8, 2 | |
63 | evropij | 2, 8, 18, 25, 8, 2 | |
64 | gadolinij | 2, 8, 18, 25, 9, 2 | |
65 | terbij | 2, 8, 18, 27, 8, 2 | |
66 | disprozij | 2, 8, 18, 28, 8, 2 | |
67 | holmij | 2, 8, 18, 29, 8, 2 | |
68 | erbij | 2, 8, 18, 30, 8, 2 | |
69 | tulij | 2, 8, 18, 31, 8, 2 | |
70 | iterbij | 2, 8, 18, 32, 8, 2 | |
71 | lutecij | 2, 8, 18, 32, 9, 2 | 3 |
72 | hafnij | 2, 8, 18, 32, 10, 2 | 4 |
73 | tantal | 2, 8, 18, 32, 11, 2 | 5 |
74 | volfram | 2, 8, 18, 32, 12, 2 | 6 |
75 | renij | 2, 8, 18, 32, 13, 2 | 7 |
76 | osmij | 2, 8, 18, 32, 14, 2 | 8 |
77 | iridij | 2, 8, 18, 32, 15, 2 | 9 |
78 | platina | 2, 8, 18, 32, 17, 1 | 10 |
79 | zlato | 2, 8, 18, 32, 18, 1 | 11 |
80 | živo srebro | 2, 8, 18, 32, 18, 2 | 12 |
81 | talij | 2, 8, 18, 32, 18, 3 | 13 |
82 | svinec | 2, 8, 18, 32, 18, 4 | 14 |
83 | bizmut | 2, 8, 18, 32, 18, 5 | 15 |
84 | polonij | 2, 8, 18, 32, 18, 6 | 16 |
85 | astat | 2, 8, 18, 32, 18, 7 | 17 |
86 | radon | 2, 8, 18, 32, 18, 8 | 18 |
87 | francij | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 | 1 |
88 | radij | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 | 2 |
89 | aktinij | 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 | |
90 | torij | 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 | |
91 | protaktinij | 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 | |
92 | uran | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 | |
93 | neptunij | 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 | |
94 | plutonij | 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2 | |
95 | americij | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 | |
96 | kirij | 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 | |
97 | berkelij | 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 | |
98 | kalifornij | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 | |
99 | ajnštajnij | 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 | |
100 | fermij | 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2 | |
101 | mendelevij | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 | |
102 | nobelij | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 | |
103 | lavrencij | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3 (?) | 3 |
104 | rutherfordij | 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 | 4 |
105 | dubnij | 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 | 5 |
106 | siborgij | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 | 6 |
107 | borij | 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 | 7 |
108 | hasij | 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 | 8 |
109 | majtnerij | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 | 9 |
110 | darmstatij | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 1 | 10 |
111 | rentgenij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 1 | 11 |
112 | kopernicij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 | 12 |
113 | ununtrij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 | 13 |
114 | ununkvadij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 | 14 |
115 | moskovij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 | 15 |
116 | ununheksij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 | 16 |
117 | ununseptij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 (?) | 17 |
118 | ununoktij | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 | 18 |