MOELLER图：其组成和练习已解决 - 化学

的穆勒图或雨方法是图形和学习马德隆规则助记符方法; 也就是说，如何写一个元素的电子构型。它的特征是通过在轨道的列上绘制对角线，并按照箭头的方向，确定对原子相同的对角线。

在世界某些地区，穆勒图也被称为降雨法。由此，在轨道的填充中定义了阶次，其也由三个量子数n，l和m1定义。

资料来源：GabrielBolívar

上图显示了一个简单的Moeller图。每列对应于不同的轨道：s，p，d和f，以及各自的能级。第一个箭头指示任何原子的填充必须从1s轨道开始。

因此，下一个箭头必须从2s轨道开始，然后从2p到3s轨道。这样，就好像是下雨一样，记录了轨道和它们所容纳的电子数（4 l +2）。

穆勒图为那些研究电子构型的人提供了介绍。

什么是穆勒图？

马德隆的统治

由于穆勒图由马德隆规则的图形表示组成，因此有必要了解后者的工作原理。轨道的填充必须遵守以下两个规则：

-首先填充n + l的最小值的轨道，其中n是主量子数，l是轨道角动量。例如，3d轨道对应于n = 3和l = 2，因此n + l = 3 + 2 = 5；同时，4s轨道对应于n = 4和l = 0，并且n + l = 4 + 0 = 4。由上可知，电子比3d电子更先填充4s轨道。

-如果两个轨道具有相同的n + 1值，则电子将首先占据n值最低的一个。例如，3d轨道的值为n + l = 5，4p轨道的值为（4 + 1 = 5）；但由于3d的n值最小，因此它将比4p优先填充。

从前面的两个观察中，可以得出以下轨道填充顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p。

对于每个轨道，针对n + 1的不同值执行相同的步骤，获得其他原子的电子构型; 反过来也可以通过Moeller图以图形方式确定。

遵循的步骤

玛德隆定律建立了公式n + 1，利用该公式可以“武装”电子构型。但是，如上所述，穆勒图已经用图形表示了这一点。因此，只需按照其列并逐步绘制对角线即可。

那您如何开始原子的电子构型？为此，您必须首先知道其原子序数Z，根据定义，中性原子的原子序数等于电子数。

因此，有了Z，我们就得到了电子数，并且牢记这一点，我们开始通过Moeller图绘制对角线。

s轨道可以容纳两个电子（应用公式4 l +2），p个六个电子，d个十个电子和f个十四个电子。它停在由Z给定的最后一个电子被占据的轨道上。

为了进一步说明，以下是一系列已解决的练习。

解决的练习

铍

使用元素周期表，元素铍的Z = 4；也就是说，它的四个电子必须被容纳在轨道中。

然后从穆勒图中的第一个箭头开始，1s轨道占据两个电子：1s ²；其次是2s轨道，另外两个电子合计增加4：2s ²。

因此，铍的电子构型表示为1s ² 2s ²。注意，上标的总和等于总电子数。

比赛

磷元素的Z = 15，因此总共有15个电子必须占据轨道。要继续前进，请立即从1s ² 2s ²配置开始，该配置包含4个电子。然后，将再缺少9个电子。

在2s轨道之后，下一个箭头“进入” 2p轨道，最后降落在3s轨道。由于2p轨道可以占据6个电子，而3s 2个电子，我们具有：1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ²。

根据Moeller图，仍然缺少3个电子，这些电子占据了以下3p轨道：1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³，磷的电子构型。

锆

元素锆的Z = 40。缩短配置1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶的路径，使用18个电子（稀有氩气的电子），则将再缺少22个电子。在3p轨道之后，根据Moeller图填充的下一个是4s，3d，4p和5s轨道。

完全填充它们，即，4S ²，3D ¹⁰，4P ⁶和5S ²，共20个电子被加入。因此，剩余的2个电子位于以下轨道中：4d。因此，锆的电子构型为：1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ²。

铱

铱的Z = 77，因此与锆相比，它还有37个电子。从1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ^10开始，我们必须在Moeller图的以下轨道上添加29个电子。

绘制新的对角线后，新的轨道为：5p，6s，4f和5d。完全填充前三个轨道，我们有：5P ⁶，6S ²和4F ¹⁴，以得到一个总的22个电子。

因此缺少5d轨道中的7个电子：1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁷。

以上是铱的电子构型。请注意，6s ²和5d ⁷轨道以粗体突出显示，表明它们正确对应于这种金属的价态壳。

Moeller图和Madelung规则的例外

元素周期表中有许多元素不符合刚刚解释的内容。由于量子原因，它们的电子构型在实验上与预测的不同。

存在这些差异的元素包括：铬（Z = 24），铜（Z = 29），银（Z = 47），铑（Z = 45），铈（Z = 58），铌（Z = 41）还有很多。

在填充d和f轨道时，异常非常常见。例如，根据Moeller的图和Madelung的规则，铬应具有4s ² 3d ⁴的化合价构型，但实际上是4s ¹ 3d ⁵。

而且，最后，银的价构型应为5s ² 4d ⁹；但实际上是5s ¹ 4d ¹⁰。

参考文献

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我的超人。（sf）什么是电子构型？从以下网址恢复：misuperclase.com
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