Определение правила Маделунга

Правило Маделунга описывает конфигурацию электронов и заполнение атомных орбиталей. Правило гласит:

(1) Энергия увеличивается с увеличением n + l

(2) Для одинаковых значений n + l энергия увеличивается с увеличением n

Следующий порядок заполнения результатов орбиталей:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, (8s , 5g, 6f, 7d, 8p и 9s)

Орбитали, перечисленные в скобках, не заняты в основном состоянии самого тяжелого известного атома, Z = 118. Причина, по которой орбитали заполняются таким образом, заключается в том, что внутренние электроны экранируют заряд ядра. Орбитальное проникновение выглядит следующим образом:
s> p> d> f

Правило Маделунга или правило Клечковского первоначально было описано Чарльзом Джанетом в 1929 году и заново открыт Эрвином Маделунгом в 1936 году. VM Клечковский описал теоретическое объяснение правила Маделунга. Современный принцип Ауфбау основан на правиле Маделунга.

Также известен как: правило Клечковского, правило Клеховси, диагональное правило, Правило Джанет

Исключения из правила Маделунга

Имейте в виду, что правило Маделунга может применяться только к нейтральным атомам в основном состоянии. . Даже в этом случае есть исключения из порядка, предсказанного правилом и экспериментальными данными. Например, наблюдаемые электронные конфигурации меди, хрома и палладия отличаются от предсказаний. Правило предсказывает, что конфигурация ₉ Cu будет равна 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ⁹ или [Ar] 4s ² 3d ⁹, а экспериментальная конфигурация атома меди – [Ar] 4s ¹ 3d ¹⁰. Полное заполнение трехмерной орбитали дает атому меди более стабильную конфигурацию или более низкое энергетическое состояние.