Periodiek systeem/Elektronenconfiguratie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen

Deze versie van het periodiek systeem toont per element de elektronenconfiguratie, met andere woorden hoe de elektronen over de diverse schillen verdeeld zijn.

Voor elke rij elementen worden alleen de nieuwe schillen vermeld, alle schillen uit de bovenliggende rijen zijn geheel gevuld (denk er de elektronenconfiguraties van de meest rechtse elementen -de edelgassen- uit alle bovenliggende rijen bij).

Voorbeeld: de volledige elektronenconfiguratie van broom (symbool Br) is 1s22s22p63s23p64s23d104p5. Meestal worden de compleet gevulde schillen uit bovenliggende rijen van het systeem vervangen door het symbool van het edelgas uit de vorige rij. De elektronenconfiguratie van broom wordt dan aangegeven als [Ar] 4s23d104p5.

1 18
1 H
1s1
2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
1s2
2 Li
[He] 2s1
Be
[He] 2s2
B
[He] 2s2 2p1
C
[He] 2s2 2p2
N
[He] 2s2 2p3
O
[He] 2s2 2p4
F
[He] 2s2 2p5
Ne
[He] 2s2 2p6
3 Na
[Ne] 3s1
Mg
[Ne] 3s2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al
[Ne] 3s2 3p1
Si
[Ne] 3s2 3p2
P
[Ne] 3s2 3p3
S
[Ne] 3s2 3p4
Cl
[Ne] 3s2 3p5
Ar
[Ne] 3s2 3p6
4 K
[Ar] 4s1
Ca
[Ar] 4s2
Sc
[Ar] 4s2 3d1
Ti
[Ar] 4s2 3d2
V
[Ar] 4s2 3d3
Cr
[Ar] 4s1 3d5
Mn
[Ar] 4s2 3d5
Fe
[Ar] 4s2 3d6
Co
[Ar] 4s2 3d7
Ni
[Ar] 4s2 3d8
Cu
[Ar] 4s1 3d10
Zn
[Ar] 4s2 3d10
Ga
[Ar] 4s2 3d10 4p1
Ge
[Ar] 4s2 3d10 4p2
As
[Ar] 4s2 3d10 4p3
Se
[Ar] 4s2 3d10 4p4
Br
[Ar] 4s2 3d10 4p5
Kr
[Ar] 4s2 3d10 4p6
5 Rb
[Kr] 5s1
Sr
[Kr] 5s2
Y
[Kr] 5s2 4d1
Zr
[Kr] 5s2 4d2
Nb
[Kr] 5s1 4d4
Mo
[Kr] 5s2 4d4
Tc
[Kr] 5s2 4d5
Ru
[Kr] 5s2 4d6
Rh
[Kr] 5s2 4d7
Pd
[Kr] 4d10
Ag
[Kr] 5s1 4d10
Cd
[Kr] 5s2 4d10
In
[Kr] 5s2 4d10 5p1
Sn
[Kr] 5s2 4d10 5p2
Sb
[Kr] 5s2 4d10 5p3
Te
[Kr] 5s2 4d10 5p4
I
[Kr] 5s2 4d10 5p5
Xe
[Kr] 5s2 4d10 5p6
6 Cs
[Xe] 6s1
Ba
[Xe] 6s2
Hf
[Xe] 6s2 4f14 5d2
Ta
[Xe] 6s2 4f14 5d3
W
[Xe] 6s2 4f14 5d4
Re
[Xe] 6s2 4f14 5d5
Os
[Xe] 6s2 4f14 5d6
Ir
[Xe] 6s2 4f14 5d7
Pt
[Xe] 6s2 4f14 5d8
Au
[Xe] 6s2 4f14 5d9
Hg
[Xe] 6s2 4f14 5d10
Tl
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p1
Pb
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p2
Bi
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p3
Po
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4
At
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p5
Rn
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p6
7 Fr
[Rn] 7s1
Ra
[Rn] 7s2
↓↓ Rf
[Rn] 7s2 5f14 6d2
Db
[Rn] 7s2 5f14 6d3
Sg
[Rn] 7s2 5f14 6d4
Bh
[Rn] 7s2 5f14 6d5
Hs
[Rn] 7s2 5f14 6d6
Mt
[Rn] 7s2 5f14 6d7
Ds
[Rn] 7s2 5f14 6d8
Rg
[Rn] 7s2 5f14 6d9
Cn
[Rn] 7s2 5f14 6d10
Nh
[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p1
Fl
[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p2
Mc
[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p3
Lv
[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p4
Ts
[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p5
Og
[Rn] 7s2 5f14 6d10 7p6
 
Lanthaniden La
[Xe] 6s2 5d1
Ce
[Xe] 6s2 4f2
Pr
[Xe] 6s2 4f3
Nd
[Xe] 6s2 4f4
Pm
[Xe] 6s2 4f5
Sm
[Xe] 6s2 4f6
Eu
[Xe] 6s2 4f7
Gd
[Xe] 6s2 4f7 5d1
Tb
[Xe] 6s2 4f9
Dy
[Xe] 6s2 4f10
Ho
[Xe] 6s2 4f11
Er
[Xe] 6s2 4f12
Tm
[Xe] 6s2 4f13
Yb
[Xe] 6s2 4f14
Lu
[Xe] 6s2 4f14 5d1
Actiniden Ac
[Rn] 7s2 6d1
Th
[Rn] 7s2 6d2
Pa
[Rn] 7s2 5f2 6d1
U
[Rn] 7s2 5f3 6d1
Np
[Rn] 7s2 5f4 6d1
Pu
[Rn] 7s2 5f6
Am
[Rn] 7s2 5f7
Cm
[Rn] 7s2 5f7 6d1
Bk
[Rn] 7s2 5f9
Cf
[Rn] 7s2 5f10
Es
[Rn] 7s2 5f11
Fm
[Rn] 7s2 5f12
Md
[Rn] 7s2 5f13
No
[Rn] 7s2 5f14
Lr
[Rn] 7s2 5f14 6d1
 
Chemische reeksen van het periodiek systeem
Alkalimetalen Aardalkalimetalen Overgangsmetalen Hoofdgroepmetalen Metalloïden
Niet-metalen Halogenen Edelgassen Lanthaniden Actiniden

Met toenemend atoomnummer worden de schillen en subschillen op een vrij regelmatige wijze opgevuld: eerst 1s dan 2s, 2p, 3s en 3p, maar dan volgt eerst 4s voordat 3d opgevuld wordt. Ook daarin is weer een kleine onregelmatigheid. Koper bijvoorbeeld heeft 3d104s1 in plaats van 3d94s2. De oorzaak voor deze onregelmatigheden is dat er niet alleen een wisselwerking is tussen de positieve kern en het toegevoegde elektron, maar ook afstoting tussen alle aanwezige elektronen. Omdat de s-, p- en d-functies allemaal een andere vorm hebben is de manier waarop het ene elektron het andere afschermt van de kern afhankelijk van welke baan er opgevuld wordt. Het resultaat van dit veellichamenprobleem is dat de energieën van de verschillende banen een beetje zijn zoals een touwladder van elastiek: zet je voet erop en alle afstanden worden een beetje anders.

Hetzelfde probleem doet zich voor bij het vormen van ionen. Bijvoorbeeld als mangaan (3d54s2) oplost in water vormt het Mn2+-ionen die een configuratie 3d5 hebben. Hoewel de 4s2-elekronen eerder in de periode opgevuld worden dan de 3d zijn zij degenen die afgestaan worden bij de oxidatie tot Mn2+. De hogere lading van het ion gooit de volgorde van de energieën een beetje door elkaar.

Hierbij speelt nog een extra factor een rol: bij 3d5 is de d-subschil precies half gevuld en dat verleent extra stabiliteit, mits alle spins parallel gezet worden. De spinparingsenergie is een naar verhouding kleine term maar hij kan wel de doorslag geven en een bepaalde configuratie stabiel maken.

Zie ook[bewerken | brontekst bewerken]