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 lupin
urediVsaka 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
-
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:
Podlupina
urediVsaka 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 podlupini
uredipodlupina 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 lupine
urediValenčne lupine so zunanje lupine.
Pregled zasedenosti posameznih elektronskih lupin
urediV 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 |