مبدأ أوفباو للتوزيع الإلكتروني

نص مبدأ أوفباو للتوزيع الإلكتروني

ينص مبدأ أوفباو للتوزيع الإلكترونيّ على الطريقة المُثلى لتوزيع الإلكترونات في مدارات الذرة المستقرة تبعًا لمقدار طاقتها، على أن يُساوي مجموع هذه الإلكترونات الموزعة العدد الذريّ للعنصر.^[١]

طريقة التوزيع الإلكتروني حسب مبدأ أوفباو

تتبع طريقة التوزيع الإلكترونيّ حسب مبدأ أوفباو نقاطًا بارزةً، وفيما يأتي توضيحها:^[١]

• يحتوي كلّ مدار من المدارات الخاصة بالذرة على إلكترونين فقط كحد أقصى.
• يبدأ التوزيع الإلكترونيّ في المدارات الأقلّ طاقة، ثمّ الانتقال للأعلى طاقة، تبعًا لمستويات الطاقة في الذرة.
• يُمكن معرفة الترتيب الذي تزداد به الطاقة المداريّة باستخدام القاعدة الخاصة، وهي: (n + 1)، إذ يُعبر n عن عدد الكم الرئيسيّ للمدار.
• يتمثل ترتيب المدارات التي توزع بها الإلكترونات بالترتيب الآتي ابتداءً من المدار 1s:

...........,1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

استثناءات التوزيع الإلكتروني حسب مبدأ أوفباو

يوجد بعض الاستثناءات التي لا ينطبق عليها طريقة التوزيع الإلكترونيّ الخاصة بمبدأ اوفباو، وفيما يأتي توضيحها:

• يُستثنى العناصر ذات المدارات نصف الممتلئة

يُستثنى العناصر ذات المدارات نصف الممتلئة التي تُعتبر ذرات مستقرة، إذ تستقر بهذا المدارات الخارجيّة منها، مما يُعتبر أمرًا مخالفًا لمبدأ أوفباو، ومن الأمثلة على هذا الاستثناء عنصري النحاس والكروم، إذ إن التوزيع الإلكترونيّ للنحاس مثلًا: 3d10 4s1 بدلًا من التوزيع الإلكترونيّ حسب مبدأ أوفباو وهو: 3d9 4s2، حيثُ يُعتبر الأول منها أكثر استقرارًا من الآخر.^[٢]

• تُستثنى الذرات في حالتها المتأينة

تُستثنى الذرات في حالتها المتأينة من التوزيع الإلكترونيّ حسب مبدأ أوفباو، حيثُ لا يُمكن التنبؤ الصحيح بالتكوين الإلكترونيّ للذرات في هذه الحالة، ومثال ذلك الحديد، إذ إنّ توزيعه الإلكترونيّ الحقيقيّ هو: (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6) بدلًا من التوزيع الإلكترونيّ حسب مبدأ أوفباو (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4)، أي أنّ الفقدان للإلكترونات 4s وليس إلكترونات 3d.^[٣]

أمثلة على التوزيع الإلكترونيّ حسب مبدأ أوفباو

يُمكن الاطلاع على التوزيع الإلكترونيّ للعناصر الكيميائيّة حسب مبدأ أوفباو على النحو الآتي:

التوزيع الإلكتروني لعنصر السيلكون

إذا علمت أن العدد الذريّ لعنصر السيليكون يُساوي 14، فما هو التوزيع الإلكترونيّ له حسب مبدأ أوفباو؟

الحل:

التوزيع الإلكترونيّ لعنصر السيليكون حسب مبدأ أوفباو: 1s2 2s2 p6 3s2 3p2

التوزيع الإلكتروني لعنصر الصوديوم

إذا علمت أن العدد الذريّ لعنصر الصوديوم يُساوي 11، فما هو التوزيع الإلكترونيّ له حسب مبدأ أوفباو؟

الحل:

التوزيع الإلكترونيّ حسب مبدأ أوفباو: 1s2 2s2 2p6 3s1

التوزيع الإلكتروني لعنصر الكربتون

إذا علمت أن العدد الذريّ لعنصر الكربتون يُساوي 36، فما هو التوزيع الإلكترونيّ له حسب مبدأ أوفباو؟

الحل:

التوزيع الإلكترونيّ لعنصر الكربتون حسب مبدأ أوفباو: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

المراجع[+]

1. ^ ^{أ ب} "Aufbau Principle", BYJU'S, Retrieved 2/11/2022. Edited.
2. ↑ Bimal Raut (9/11/2021), "Aufbau Principle Definition, Example, and Limitations", chemist notes., Retrieved 2/11/2022. Edited.
3. ↑ "A Short Note On The Limitations Of Aufbau’s Principle", unacademy, Retrieved 2/11/2022. Edited.