Электронная конфигурация атома углерода описывает распределение его электронов по энергетическим уровням и орбиталям. Углерод является шестым элементом периодической таблицы ( ), что означает наличие 6 электронов в нейтральном атоме. 1. Полная электронная формула Полная запись отражает распределение всех шести электронов: 2. Расшифровка записи
- : Первый энергетический уровень (внутренний слой). Содержит 2 электрона на s-орбитали.
- : Второй энергетический уровень (внешний/валентный слой). Содержит 2 электрона на s-орбитали.
- : Второй энергетический уровень. Содержит 2 электрона на p-орбиталях.
3. Распределение по квантовым ячейкам (Графическая формула) В основном состоянии электроны заполняют орбитали в соответствии с принципом Паули и правилом Хунда. На внешнем уровне это выглядит следующим образом:
- 2s-подуровень: 1 ячейка с двумя спаренными электронами (противоположные спины).
- 2p-подуровень: 3 ячейки, в двух из которых находится по одному неспаренному электрону, а третья остается пустой.
\begin{array}{|c|c|c|} \hline \uparrow & \uparrow & \quad \\ \hline \end{array} \quad (2p) \begin{array}{|c|} \hline \uparrow \downarrow \\ \hline \end{array} \quad (2s)4. Краткая формула (через благородный газ) Для сокращения записи используют обозначение предыдущего благородного газа (гелия): 5. Возбужденное состояние ( ) При получении дополнительной энергии один электрон с -орбитали переходит на свободную -орбиталь. Это позволяет углероду образовывать четыре ковалентные связи (например, в молекуле метана ): В этом состоянии у углерода четыре неспаренных электрона, готовых к образованию химических связей. Я могу также составить электронные формулы для ионов углерода или описать типы гибридизации его орбиталей ( ). Хотите рассмотреть это подробнее?