توزيع إلكترونات الذرة في الأوربيتالات المختلفة و هي في مستواها الأرضي

إحنا خدنا في المدونة الي فاتت حاجة إسمها الأوربيتالات و عرفنا حجمها و شكلها و عدد إتجاهاتها بيتحدد إزاي، المرة دي هنشوف إزاي الأكترونات بتوزع نفسها في الأوربيتالات المختلفة لذرة في مستواها الأرضي (المستوى الأرضي معناه مستوى الأستقرار)، ده بيحصل من خلال مبدئين و قاعدتين و الي هما:

 1-مبدأ آوف باو (مبدأ البناء التصاعدي) و قاعدة مالدن (قاعدة ال n+l)

 2- قاعدة هوند 

3- و مبدأ باولي للإستبعاد 

مبدأ آوف باو مبدأ بسيط، ده مبدأ بيقول إن الإلكترونات في ذرة في مستواها الأرضي بتميل لترتيب نفسها في الأوربيتالات المختلفة من الأقل في الطاقة للأعلى في الطاقة، طب سؤال، إزاي أرتب الأوربيتالات تصاعديا حسب الطاقة؟ هنا تيجي قاعدة مالدن أو قاعدة ال l+n، القاعدة دي بتقول الأوربيتال الي ليه n+l أقل بيكون ليه طاقة أقل، و بتقول أن الأوربيتالات الي ليهم نفس ال n+l، فالي ليه n أقل هيكون ليه طاقة أقل، فاكر مين ال n و مين ال l أصلا؟ الأ n كان عدد الكم الرئيسي و الا l كان عدد الكم المداري، فلو الأوربيتال كان مكتوب كده 5p، فده معناه أوربيتال الأ n بتاعته ب 5 و الأ l بتاعته ب 1، في معلومة محتاجين نقولها هنا على السريع، المعلومة هي أن أي أوربيتال له إتجاه معين لا يمكن يقعد فيه أكتر من إلكترونين، و رجاءا، أوعى تتخيل أن الأوربيتال ده مكان فعلا و ممكن يتقعد فيه، دي مجرد طريقة للوصف، إنما الأوربيتال مش مكان بيتقعد فيه، الأوربيتال زي ما قولنا هو منطقة بيكثر فيه إحتمال تواجد الإلكترون، فنرجع تاني للكلام بتاعنا، فانا كنت بقول أن أي أوربيتال ليه إتجاه معين، لا يمكن يستحمل يشيل أكتر من إلكترونين، فمثلا دلوقتي لو إتكلمنا عن الأوربيتال p، ده أوربيتال ليه 3 إتجاهات، في كل إتجاه ممكن بس يقعد إلكترونين، ف ده يؤولك إن الأوربيتال p بكل إتجاهاته ممكن يشيل لحد 6 إلكترونات، 2 في كل إتجاه و بكتب الكلام ده كده p⁶، و بشكل عام أي أوربيتال ليه عدد كم مداري بيساوي l، فالأوربيتال ده يقدر يشيل لحد (2l+1)2 إلكترون،  فلو كان دلوقتي عن عندي أوربيتال p في مستوى الطاقة التالت يعني الا n=3 و محمل ب  4 إلكترونات فإحنا هنكتب الكلام ده كتالي 3p⁴، وبشكل عام الأوربيتال بيتكب على الشكل ده nXᵐ حيث n هو عدد الكم الرئيسي، X هو الحرف الي بيعبر عن الأوربيتال موضع الكلام، يعني ممكن الا X ده يبقه s أو p أو d أو f أو g إلخ، و m بيعبر عن عدد الأكترونات الي موجودة في الأوربيتال، فدلوقتي بإستخدام الشكل العام لكتابة الأوربيتال، فانا هرتبهم تصاعديا حسب الطاقة بإستخدام قاعدة مادلن، فهيطلعلي حاجة زي كده 

دلوقتي بإستخدام الترتيب الي فوق ده ممكن أكتب توزيع الإكترونات لأغلب الذرات و هي في مستواها الأرضي، و ليه أغلب؟ لإن برده فيه إستثناءات،فكمثال تعالا نشوف توزيع إلكترونات عنصر  الصوديوم Na، الصوديوم عنده 11 إلكترون علشان أوزع همشي مع السهم في أخر صوة فوق فالتوزيع هيكون 

                           1s² 2s² 2p⁶3s¹

دلوقتي نتكلم عن قاعدة هوند

قاعدة هوند هي قاعدة بسيطة برده و دي بتقول أن في أي أوربيتال، الأكترونات (و الي بنعبر عنهم بأسهم إتجاهها لأعلى أو لأسفل، السهم الي بيشاور لأعلى معناه إلكترون ليه عدد كم مغزلي بيساوي 1/2+  و السهم الي بيشاور لأسفل معناه إلكترون ليه عدد كم مغزلي بيساوي 1/2-) بتميل إنها توزع نفسها فرادا في الإتجاهات المختلفة للأوربيتال، يعني كل أوربيتال في إتجاه معين هيروحله إلكترون واحد بس و كمان كلهم بيكون ليهم  نفس عدد الكم المغزلي 1/2+، و بتالي بنعبر عنهم بأسهم راسهم لأعلى، بعد كده بتبدأ الأكترونات الجديدة توزع نفسها في الإتجهات المختلفة للأوربيتال من تاني لحد مالأوربيتال يتعبه بأقصى حمولة ممكنة من الإكترونات، علشان تفهم أصدي، تخيل أنك رايح تركب ميكروباص، و انت بتركب لو لاقيت حد راكب في كنبة، هتروح انت راكب في كنبة تانية أو هتروح تركب على الكرسي القلاب، بس مش هتروح تركب في نفس الكنبة، ده بالظبط الي بيعملو الإكترون، هو بيحب يروح في الإتجاهات الفاضية الأول أبل ما يروح يقعد مع إلكترون تاني و يزاحمه، فعلشان كده في الشكل تحت، التوزيع في الصف الأول بس هو الي صح إنما التوزيع في الصفوف التانية و التالتة فلأ مش صح، ده علشان في الصف الأول الأكترونات متوزعة فرادا في الأتجاهات التلاتة للأوربيتال 2p، إنما في الصف التاني، فالإلكترون إزدوج مع الإلكترون في الإتجاه الأول للأوبيتال 2p و ساب الإتجاه التالت فاضي،  إنما في الصف التالت، فالإكترونات ايوا متوزعة فرادا و لا كن في الإتجاه التاني للأوربيتال 2p الإكترون كان ليه عدد الكم المغزلي 1/2- 

أخر مبدأ يلزمنا هو مبدأ باولي للإستبعاد، مبدأ باولي ده بسيط برده و بيؤول التالي، بيؤولك لا يمكن لإكترونين أعدين في أوربيتال بإتجاه معين يكون ليهم نفس عدد الكم المغزلي، ففي الشكل تحت، هتلاقي أن الصف الأول فيه توزيع مش صح، لإن الإكترونات الموجودة في الأوربيتال 2s ليهم نفس عدد الكم المغزلي على عكس التوزيع في الصف الي تحته و الي فيه الأكترونات في الأوربيتال 2s ليهم أعداد كم مغزلية مغايرة لبعض