構造原理の定義

化学における構築原理

殻原子モデルでは、電子は異なるエネルギー レベル、つまり殻を占めます。ネオン原子の K シェルと L シェルが示されています。ブリタニカ百科事典/UIG/ゲッティイメージズブリタニカ百科事典/UIG

の 構造原理 、簡単に言えば、陽子が原子に追加されると、電子が軌道に追加されることを意味します。この用語はドイツ語の「aufbau」に由来し、「構築された」または「建設」を意味します。より高い軌道が満たされる前に、より低い電子軌道が満たされ、電子殻が「構築」されます。最終結果は、原子、イオン、または分子が最も安定した形を形成することです 電子配置 .

アウフバウの原理は、原子核の周りで電子がシェルとサブシェルに組織化される方法を決定するために使用される規則の概要を示しています。

• 電子は可能な限り低いエネルギーを持つサブシェルに入ります。
• 軌道は最大 2 個まで保持できます 電子 従うこと パウリの排他原理 .
• 電子は、2 つ以上のエネルギー的に等価な軌道 (たとえば、p、d) がある場合、電子が対になる前に広がるというフントの規則に従います。

原則的例外の構造

ほとんどの規則と同様に、例外があります。半分満たされた、または完全に満たされた d および f サブシェルは原子に安定性を追加するため、d および f ブロック要素は常に原則に従うとは限りません。たとえば、Cr の予測される Aufbau 配置は 4 秒です。²3D⁴、しかし観察された構成は実際には4秒です¹3D⁵.各電子はサブシェルに独自の位置を持っているため、これにより実際に原子内の電子間の反発が減少します。

ルール定義の構造

関連する用語は「Aufbau 規則」です。これは、異なる電子サブシェルの充填は、(n + 1) 規則に従ってエネルギーが増加する順序によるものであると述べています。

核殻モデルは、原子核内の陽子と中性子の配置を予測する同様のモデルです。