e. rutherford - knubh.knu.ac.kr/~leehi/index.files/brown_chap_6_atomic... · 2020-02-04 ·...

원자의 전자 구조 6

Newton's famous apple tree (actually, a descendent of it) located outside his quarters at Trinity.

J. Dalton

E. Rutherford

Newton ! Are you correct ?

6장에서 배울 내용

6.1 빛의 파동성 빛(복사 에너지 또는 전자기 복사선)은 파동의 성질을 가지며,

파장, 진동수, 속도가 특징이다.

6.2 양자화된 에너지와 광자 전자기 복사선은 입자의 성질도 가지며, ‘빛의 입자’인 광자의 개

념으로 설명될 수 있다.

6.3 선 스펙트럼과 Bohr 모형 원자가 들뜬 상태에서 방출하는 고유의 빛인 선 스펙트럼은 전

자가 핵 주위의 어떠한 특정 에너지 준위에 존재한다는 것을 나타낸다. 원자의 Bohr 모형은 전자가 원자핵 주위의 특별히 허용된 궤도들에서만 이동하는 것을 설명한다.

6.4 물체의 파동성 물질은 파동의 성질도 가지고 있기 때문에, 원자에서 전자의 정

확한 위치와 정확한 운동량을 동시에 결정하는 것은 불가능하다(Heisenberg의 불확적성 원리).

6.5 양자 역학과 원자 오비탈 수소 원자에서 어떻게 전자가 존재하는가는 전자를 정상파인 것

처럼 취급함으로써 설명할 수 있다. 원자에서 전자의 위치와 에너지를 수학적으로 표현하는 파동 함수를 원자 오비탈이라고 한다. 각각의 오비탈은 양자수의 조합으로 특정짓는다.

6.6 오비탈의 표현 오비탈의 삼차원적인 모양은 전자 밀도의 그래프로 나타

낼 수 있다.

6.7 다전자 원자 여러 개의 전자를 갖는 원자의 에너지 준위는 수소 원자

의 경우와 다르다. 또한 각 전자는 스핀(spin)이라고 하는 추가적인 양자 역학적 성질을 갖는다. Pauli 배타 원리는 한 원자 내에 네 개의 양자수가 동일한 두 개의 전자는 존재할 수 없다는 것이다. 따라서 한 개의 오비탈이 가질 수 있는 최대의 전자는 두 개이다.

6.8 전자배치 다전자 원자에서 전자 배치를 설명하기 위해 어떻게 수

소 원자의 오비탈이 사용되는가를 알게 될 것이다. Hund 규칙에 의하여 설명되는 몇 가지 전자의 기본 성질은 물론 오비탈 에너지의 패턴을 사용함으로써 전자들이 어떻게 오비탈에 분포(전자 배치)되는가를 결정한다.

6.9 전자 배치와 주기율표 원자의 전자 배치는 주기율표에서의 원소의 위치와 관련

된다.

빛의 파동성

- 아리스토텔레스 -

한낮 일몰 한밤

"색에는 기본색이 있으며 기본색은 하루의 하늘 색으로 표현될 수 있다."

색

빛의 파동성 빛

- 뉴턴 -

"흰색 빛은 모든 빛의 합이다."

빛의 파동성 빛의 인식(색)

- 괴테 -

"기본색(빨,파,노)이 있는 것은 빛이 아니라 우리 눈의 인식 체계 때문이다."

빛의 파동성 빛의 색, 물체의 색

- 빛의 색 -

- 물체의 색 -

빛의 파동성 전자기복사

전자기복사(Electromagnetic Radiation): 파의 성격을 가지고 빛의 속도로 공간을 진행하는 복사 에너지. 공간을 통해 에너지가 전달되는 한 형태. (예: 태양으로부터의 빛, Microwave, X-ray, 난로로부터의 복사 열)

c = νλ

파(Wave)의 세가지 기본 성격 1. 파장(Wavelength (λ)): 마루(또는 골) 사이의 거리 (m) 2. 주파수( Frequency (ν)): 1 초 동안 일정한 점을 통과하

는 파장의 개수 또는 주기 (Hz, s-1) 3. 속도(Speed) : 빛의 속도 (c) = 2.9979 x 108 m/s.


전자기복사(Electromagnetic Radiation): 파의 성격을 가지고 ???

무엇이 진동하는가?

빛의 파동성 자세히 보기(뢰머의 빛)

빛의 속도를 측정하려고 최초로 시도한 사람은 16세기 말에서 17세기 초까지 활동했던 갈릴레오였다고 알려져 있다. 갈릴레오와 그의 조수는 멀리 떨어진 두 산봉우리 위에서 각각 램프를 켜서 덮개로 가린 후, 갈릴레오가 먼저 램프의 덮개를 벗기고 이를 멀리서 관측한 조수가 즉시 자기의 램프 덮개를 벗겼다. 갈릴레오는 자기 램프의 덮개를 벗긴 후 조수로부터 되돌아오는 램프 불빛을 관측할 때까지의 시간을 측정하여 빛의 속도를 알아내고자 하였다. 그러나 실제 광속을 측정하는 데는 실패했다. 그는 실험에는 실패하였으나 “빛의 속도가 무한대라고 단정하기는 어렵다.”라는 견해를 내놓았다. 그 후 1675년 목성의 위성인 로(lo)의 월식을 관측하던 덴마크의 천문학자 뢰머는 로(lo)의 월식 시간(로(lo)가 목성의 그림자 속으로 들어가 있는 시간)이 태양 주위를 공전하는 지구의 공전 궤도상 위치에 따라 차이가 난다는 것을 발견하였다. 뢰머는 이로부터 최초로 빛의 속도가 유한하다는 사실과 광속을 알아내었다. 옆의 그림은 뢰머가 발표한 그림으로서 태양, 지구, 목성의 상대적인 위치를 나타낸다. 화살표는 지구와 로(lo)의 공전 방향을 나타낸다. 로(lo)의 월식 시간은 실제로는 일정하다. 그런데 지구의 위치에 따라 우리가 보기에 로(lo)의 월식 시간이 길어지기도 또는 짧아지기도 하는 것이다. 그림에서 E, F, G, H, L. K 중 지구가 어느 위치에 있을 때 로(lo)의 월식 시간이 가장 짧다고 느끼겠는가? (태양이나 목성이 지구로부터 로(lo)까지의 시야를 가리지 않는다고 가정한다.)

양자화된 에너지와 광자

Frustration of physics major students (end of 19C) Everything is solved. No more job left to solve.

Matter (particle) ↔ Energy (light : wave) mass no mass position no position continuity

x

가열된 물체로부터 나오는 빛의 세기와 파장과 물체의 온도와의 관계 ??

새로운 의문점

양자화된 에너지와 광자 뜨거운 물체와 에너지의 양자화

흑체(Blackbody): 입사되는 모든 전자기파를 흡수하는 가상의 물체.

Max Planck (1858 -1947)

Nobel Prize, 1918

Max Planck의 가설(1900): 물체가 얻거나 잃는 에너지는 hν 라고 하는 양의 정수배이다.

νnhE =∆h = Planck’s constant, 6.626 x 1034 J·s ν=빛의 주파수 n = 1,2,3..

에너지의 전달(혹은 에너지)은 양자화(quantized)되어있고 hν 의 단위로만 이루어질 수 있다. 이러한 작은 에너지의 덩어리(packet, chunck)를 양자(quantum)라고 한다.

흑체복사(Blackbody radiation): 흑체가 빛을 내보내는 것. 정의상 흑체는 빛을 내어 놓을 수 없으나 흑체와 비슷한 상황을 만들 수 있음. 예를 들어, 내부가 검은 상자에 공동을 만들고 작은 구멍을 뚫은 것이다. 이 구멍으로 들어간 빛은 다시 그 구멍으로 나오기 힘들기 때문에 그 빛의 에너지는 대부분 공동안에 흡수된다.

양자화된 에너지와 광자 광전 효과와 광자

광전 효과(Photoelectric Effect) (1905) : 금속 표면에 빛을 쪼였을 때 전자가 방출되는 현상

Metal

IR

Red light Blue light UV

low-speed e- high-speed e-

no emission

ν

광전 효과의 특징 1. νinc > νo (문턱 주파수, νo) 이어야만, e- 방출 2. 입사 빛의 세기 ↑, 방출 된 e-의 # ↑ 3. νinc ↑ , 방출된 e- 운동 에너지 ↑


Metal

IR

Red light Blue light UV

low-speed e- high-speed e-

no emission

ν

광전 효과의 설명: 전자기 복사는 광자(photon)라고 하는 입자로 이루어져 있으며 양자화 되어 있다. 빛의 세기는 광자의 개수에 비례한다.

Albert Einstein (1879-1955)

Nobel Prize, 1921 (Photoelectric Effect)

oe hvhvmvKE −==−2

21

Speed of emitted e-

Energy of incident light (Ephoton = hν)

Energy required to remove e-

from metal's surface (work function)


Albert Einstein (1879-1955)

Nobel Prize, 1921 (Photoelectric Effect)

특수상대성이론 (1905) E = mc2

ch

c

ch

chv

cEm

mcEhvE

photon

photon

λλ ====

==

222

2 Compton (Nobel prize 1922) 광자의 질량을 측정(상대론적 개념. 정지 질량은 없다.)

Compton 효과

Energy and mass

빛의 이중성: 파와 입자

Planck와 Einstein 1. 에너지는 양자화되어 있다. 2. 전자기 복사는 파의 성질 뿐만 아니라 입자의 성질도 가지고 있다.

선 스펙트럼과 Bohr 모형 선 스펙트럼

H2 Ne

수소의 선 스펙트럼 네온의 선 스펙트럼

19C

선 스펙트럼과 Bohr 모형 선 스펙트럼

수소의 선 스펙트럼

Balmer 계열 (visible) (1885) Lyman 계열 (UV) (1906) Paschen 계열(IR) (1908)

3,4,5..n ),141(6.13 2 =−=∆

neVE 3,4..,2n ),1

11(6.13 2 =−=∆

neVE ..6,5,4n ),1

91(6.13 2 =−=∆

neVE

2 122

21

n n ),11(6.13 <−=∆nn

eVE

수소의 에너지 상태(수소에 있는 전자의 에너지 상태)는 양자화되어 있다.

λ = 스펙트럼선의 파장 RH = Rydberg 상수 (1.096776 ×107 m－1) n1 < n2 (모두 양의 정수) 13.6 eV = hcRH = 2.18 x 10-18 J

1𝜆

= 𝑅H(14−

1𝑛2

) 1𝜆

= 𝑅H(11−

1𝑛2

) 1𝜆

= 𝑅H(19−

1𝑛2

)

1𝜆

= 𝑅H(1𝑛12

−1𝑛22

) Rydberg 식

선 스펙트럼과 Bohr 모형 Rutherford 원자 모형의 Paradox

수소의 빛은 어디서?

1911

total energy

222

21

21

4 eeppo

mmr

eKEPEE

υυπε

++−

=

+=

E → -∞ as r→ 0

e-

not to fall

r

선 스펙트럼과 Bohr 모형 Bohr의 원자 모형

Bohr의 가설

1. 원자는 잘 정의된 전자 원형 궤도들을 가지고 있다.

2. 전자의 궤도 운동은 복사선을 내어 놓지 않는다.

3. 원형 궤도들은 특정한 각운동량 (l = n(h/2π) 을 갖는다.

{양자화 가설(quantization postulate), n = 1,2,3..}

4.전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 전이할 때 빛을 흡수하거나 방출한다. 1855-1962

(Nobel, 1922) Ze2/4πεorn

2 = mev2/rn

l = n(h/2π) = mevrn

E = PE + KE = -Ze2/4πεorn + 1/2 mpvp

2 + 1/2 meve2

rn

Z : 핵전하수

무시 궤도의 반경, 궤도에서의 전자 에너지 상태 유도해볼 것. 상당히 쉬움


수소의 선스펙트럼

)11()6.13()11()10178.2(

})(10178.2{)(10178.2

22

21

22

22

1

218

2

1

182

2

18

1212

nnZeV

nnZJ

nZJ

nZJ

)n(nEEE nn

−=−×=

×−−×−=

>−=∆

−

−−

일 전자 원자:

2218

2

)(6.13)(10178.2

)(

nZeV

nZJE

Zanr

n

on

−=×−=

=

−

(ao = 0.529 Å , Bohr 반경, n=1, Z=1)

(n = 1,2,3...)

∞<⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅<< EEEE 321 0

바닥상태(Ground State): 한 원자에서 가장 낮은 에너지 상태

Rydberg 상수 (RH)

)n(nnn

eVnn

JE 1222

21

22

21

18 )11(6.13)11(10178.2 >−=−×=∆ −

Perfect!!!

∞ 0

들뜬상태(Excited State): 바닥 상태이외의 상태


∞ 0 Ex) 수소 원자에서 전자가 n = 3 궤도에서 n = 2 궤도로 전이 할 때 방출하는 빛의 파장은?

J

Jnn

JE

19

182

22

1

18

10025.3

)91

41(10178.2)11(10178.2

−

−−

×=

−×=−×=∆

nmmJ

smsJE

hc

chhvE

7.65610567.610025.3

)/109979.2)(10626.6( 719

834

=×=×

×⋅×=

∆=

==∆

−−

−

λ

λ

Ex) 수소 원자에서 바닥 상태에 있는 전자를 제거하는 데 필요한 에너지는?

JJnn

JE 18182

22

1

18 10178.2)111(10178.2)11(10178.2 −−− ×=

∞−×=−×=∆

(work function)

Balmer

Lyman Paschen

Let's go !

~1 Å

물체의 파동성

Bohr 모형의 한계 • 다전자 원자에 잘 적용되지 않음. • 자기장 속에서는 수소의 선 스펙트럼에서 더 많은 선이 보임. • … 특수상대성이론에서

E = mc2

ch

c

ch

chv

cEm

mcEhvE

photon

photon

λλ ====

==

222

2

Energy and mass

물질: Mass → Wave ?

빛: Wave → Mass

속도 v인 입자: ⇒=λυhm

υλ

mh

=

de Broglie's equation (Nobel 1929) de Broglie의 물질파

Ex) 5.97 x 106 m/s 의 속도로 움직이는 전자의 파장? 35 m/s 의 속도로 움직이는 0.10 kg 공의 파장?

Α=×=

××⋅×

==

−

−

−

22.11022.1)/1097.5)(1011.9(

10626.6

10

731

34

msmkg

sJmh

e υλ

msmkgsJ

mh

ball34

34

109.1)/35)(10.0(

10626.6 −−

×=⋅×

==υ

λ

물체의 파동성

회절(Diffraction): 파가 작은 구멍이나 물체의 가장 자리를 통과할 때 직진 방향에서 벗어나는 현상. 회절에 의해 간섭 현상이 일어난다. (파의 성질)

X-ray diffraction pattern

Young's experiment

빛의 파동성

물체의 파동성 전자(물질)의 파동성

Davisson (Nobel, 1937) - Germer Experiment (1927) G. P Thomson (Nobel 1937) and his son (1927)

electron diffraction patterns of a thin foil

전자가 파의 성질을 가지고 있으며 de Broglie의 식이 옳음을 증명

모든 물질은 입자의 성질과 파의 성질을 가지고 있다.

• 큰 질량의 물질(야구공): 입자의 성질이 우세하게 관찰 됨 • 중간 질량의 물질(전자): 입자와 파의 성질이 관찰 됨 • 매우 작은 질량의 물질(광자): 파의 성질이 우세하게 관찰됨

물체의 파동성

Bohr 모형의 한계 • 다전자 원자에 잘 적용되지 않음. • 자기장 속에서는 수소의 선 스펙트럼에서 더 많은 선이 보임. • …

• de Broglie: 움직이는 모든 입자는 파의 성질을 가지고 있다.

λ = h/mv

What does it mean ? • Bohr의 모형은 Heigenberg의 불확정성의 원리(uncertainty principle)를 위반 (Nobel, 1932) : 어떤 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 측정할 수 없다.

2

)2

( 2

)(

≥∆⋅∆

=≥∆⋅∆

tE

hmxπ

υ 수소 스펙트럼에서 에너지 상태는 정밀 => ∆p → 0 => ∆x → ∞

불확정성의 원리

양자 역학과 원자 오비탈

Bohr 모형의 한계

De Broglie 의 물질파

Heigenberg의 불확정성의 원리

전자를 하나의 입자로 기술할 수 없고 파의 성질을 고려하여야 한다.

전자의 위치는 궤도로 표현할 수 없고, 오비탈 (orbital) (전자가 있을만한 지역)로 표현해야 한다.

전자를 발견할 확률

=> 양자 역학(Quantum Mechanics)의 탄생

Quantum Mechanics의 원리

1. 물질의 이중성: 입자와 파

2. 물질(입자)의 상태는 파동 함수(wave function,Ψ)로 기술할 수 있다.

3. Ψ2dτ: 어떤 영역 dτ 에서 물질(입자)를 발견할 확률

Ψ2: 확률밀도(probability density), 전자 밀도(electron density)


de Broglie and Schrödinger (Nobel, 1933): 전자는 핵의 영향에 속박된 정상파(standing wave) 의 성질을 가지고 있다고 제안 standing waves

value of function position

standing waves for an electron

position

value of function

not allowed


1-D

3-D (cartesian coordinate)

Ze2/4πεor

3-D (shpherical coordinate)

Schrödinger 방정식

양자 역학과 원자 오비탈 Schrödinger 방정식의 해

Schrödinger 방정식의 해 (수소꼴 원자)

Ψn,l,ml = Rn,l(r)Θl,ml(θ,φ)

양자 역학과 원자 오비탈 오비탈과 양자수

주 양자수, Principal quantum number (QN) (n = 1, 2, 3, . . .) – 오비탈의 크기와 에너지를 결정

각 운동량 양자수, Angular Momentum QN (l = 0 to n-1) – 오비탈의 모양을 결정

자기 양자수, Magnetic QN (ml = l to -l) – 공간에서 오비탈의 상대적인 방향을 결정

각 운동량 양자수에 따른 오비탈의 기호

Value of l (subshell)

0 1 2 3 4

Letter used

s p d f g



5 ??

양자 역학과 원자 오비탈 오비탈의 표현



s orbitals Ψn,0,0 = Rn,0(r)Θ0,0(θ,φ) = Rn,0(r) x C

Ψ

Ψ2

전자 밀도가 90 %가 되는 표면

# of total nodes = n-1

양자 역학과 원자 오비탈 방사방향 확률 함수



Ψ

Ψ2

4πr2R2

방사방향 확률 함수(Radial probability distribution): 핵으로부터 일정 거리에서 전자를 발견할 확률 = 4πr2R2

most probable distance (for H 1s orbital => 0.529 Å, Bohr radius)




p orbitals Ψn,1,ml = Rn,1(r)Θ1,ml(θ,φ)

# of total nodes = n-1 # of angular nodes = l

2px

n l

orientation in space (and phase information)

+

-

- - + +

degeneracy(축퇴도) of p orbitals = 3

2p orbitals




p orbitals Ψn,1,ml = Rn,1(r)Θ1,ml(θ,φ)


2px

n l


Ex) 3pz orbital의 모양 ?

z + + - - total nodes = 2 angular node =1 radial node =1

xy plane




d orbitals Ψn,2,ml = Rn,2(r)Θ2,ml(θ,φ)


2px

n l


degeneracy(축퇴도) of d orbitals = 5

3d : total nodes = 2, angular nodes = 2 radial nodes = 0

)(2 222 yxzd+−

x

y

x

y

3dxy

3dx2-y2




f orbitals Ψn,3,ml = Rn,2(r)Θ3,ml(θ,φ)


2px

n l


degeneracy(축퇴도) of f orbitals = 7

4f : total nodes = 3, angular nodes = 3 radial nodes = 0

양자 역학과 원자 오비탈 오비탈의 에너지



how about this (Energy) ?

H is perfectly solved !!

atom) H(for )1(6.13)1(10178.2

)(6.13)(10178.2

2218

2218

neV

nJE

nZeV

nZJE

n

n

−=×−=

−=×−=

−

−

다전자 원자 오비탈과 에너지

전자의 경로를 모름 => rij : 결정 불가 정확한 해가 없음

ΕΨ=ΗΨ

),,(),,(4

]sin

1)(sin)([sinsin1

2 0

2

2

22

2 φθφθπεφθθ

θθ

θθ

rrr

Zer

rrru

ΕΨ=Ψ−∂

Ψ∂+

∂Ψ∂

∂∂

+∂Ψ∂

∂∂−

정확한 해 => 1s, 2s, 2,p, 3s ......

hydrogenic atoms(수소꼴 원자)

),,(),,(}44

{]sin

1)(sin)([sinsin1

2

1

1 0

2

0

2

12

22

2 φθφθπεπεφθθ

θθ

θθ

rrr

er

Zer

rrru

n

i

n

ij iji

n

i iiii

iii

ii

ii

ΕΨ=Ψ+−

+∂

Ψ∂+

∂Ψ∂

∂∂

+∂Ψ∂

∂∂− ∑ ∑∑

−

= >=

polyelectronic atoms(다전자 원자)

근사법 : 하나의 전자가 느끼는 전하는 핵과의 인력 그리고 다른 모든 전자와의 반발력의 합이다.

11+

11e-

11+

10e-

Na Na+

e-

e- 전자는 다른 전자의 가리움 효과(shielding effect) 때문에 11+ 의 핵 전하를 느끼지 않는다.

오비탈은 수소꼴 원자에서의 오비탈과 같은 일반적인 모양을 가지나 크기와 에너지가 다르다.


침투(Penetration)와 가리움(shielding)

2s orbital의 침투

2p orbital에 가리움 효과

2s orbital에 있는 전자는 2p 오비탈에 있는 전자보다 더 큰 유효 핵전하를 느낀다.

2s, 2p 3s, 3p, 3d

유효 핵전하 3s > 3p > 3d

218 )(10178.2nZJEn

−×−= 핵전하가 클수록 낮은 에너지 준위

Ens < Enp < End < Enf ...


수소꼴 원자 다전자 원자


각 운동량 양자수, Angular Momentum QN (l = 0 to n-1) – 오비탈의 모양을 결정



각 운동량 양자수, Angular Momentum QN (l = 0 to n-1) – 오비탈의 모양을 결정 그리고 에너지에도 영향


다전자 원자 전자 스핀과 Pauli 배타 원리

Stern과 Gerlach의 실험(1921)

Pauli (Nobel, 1945) 배타원리(Exclusion Principle) (1925) : 어떠한 두 개의 전자도 같은 세트의 양자수를 가질 수 없다.

다전자 원자 전자 스핀과 Pauli 배타 원리

"But don't you see what this implies? It means that there is a fourth degree of freedom for the electron. It means that the electron has spin, that it rotates."

- George Uhlenbeck to Samuel Goudsmit in 1925 on hearing of the Pauli principle -

전자스핀(Electron Spin) QN (ms = +1/2, -1/2) – 전자의 스핀 상태에 관련

따라서, 하나의 오비탈은 두 개까지의 전자를 가질 수 있고 그 때 전자 스핀은 반대 방향이다.

전자의 상태는 네 가지 양자수(n, l, ml, ms)의 세트로 완전히 기술된다.

Uhlenbeck Goudsmit Kramer

전자 배치

쌓음 원리(Aufbau Principle): 어떤 원자에서 전자는 낮은 에너지 준위의 오비탈부터 전자가 들어간다.

Klechkowsky's rule : 전자가 오비탈을 채울 때, n + l 값이 작은 오비탈부터 채운다. 두 오비탈의 n+l 값이 같을 경우에는 더 작은 n 값을 가지고 있는 오비탈부터 채운다.

전자 배치

전자 배치

H:1s1

1s 2s 2p

Pauli exclusion principle He:1s2

Li:1s22s1

Be:1s22s2

B:1s22s22p1

Hund's rule: 축퇴된 오비탈은 전자들이 최대한 같은 스핀으로 있을 때 가장 낮은 에너지를 갖는다.

C:1s22s22p2

N:1s22s22p3

O:1s22s22p4

1s 2s 2p

F:1s22s22p5

Ne:1s22s22p6

[Ne]

Na:[Ne]3s1

Mg:[Ne]3s2

Al:[Ne]3s23p1

쌓음 원리(Aufbau Principle): 어떤 원자에서 전자는 낮은 에너지 준위의 오비탈부터 전자가 들어간다.

전자 배치

전자 배치

H:1s1

1s 2s 2p

He:1s2

Li:1s22s1

Be:1s22s2

B:1s22s22p1

C:1s22s22p2

N:1s22s22p3

O:1s22s22p4

F:1s22s22p5

Ne:1s22s22p6

Na: [Ne]3s1

Mg: [Ne]3s2

Al: [Ne]3s23p1

원자가전자(Valence electrons): 가장 바깥쪽 껍질에 있는 전자

핵심부 전자(Core electrons): 안쪽 껍질에 있는 전자

같은 족의 원소들은 같은 수의 원자가 전자를 같는다.

[He]2s2

[Ne]3s2 [Ne]

[He]

전자 배치

전자 배치 전이 금속

K: 1s22s22p63s23p64s1 = [Ar]4s1

Ca: [Ar]4s2

Sc: [Ar]4s23d1

Ti: [Ar]4s23d2

: :

transition metals

[Ar] [Ar]4s2 [Ar]4s23d10

Cations K+ : [Ar] Ca+ : [Ar]4s1

always s electrons are out first.

V2+ : [Ar]3d3 Mn2+ : [Ar]3d5 Co2+ : [Ar]3d7 Cu2+ : [Ar]3d9 Cr2+ : [Ar]3d4 Fe2+ : [Ar]3d6 Ni2+ : [Ar]3d8 Zn2+ : [Ar]3d10

전자 배치 란타넘족과 악티늄족

란타넘족 악티늄족

전자 배치와 주기율표

원소의 최외각 전자 배치

주족 원소와 전이 금속에서 완전하게 채워진 d 오비탈과 f 오비탈의 전자는 원자가 전자로 간주하지 않는다.

e. rutherford - knubh.knu.ac.kr/~leehi/index.files/brown_chap_6_atomic... · 2020-02-04 ·...

Documents