Elektronička konfiguracija je izraz koji se koristi za opisivanje distribucije elektrona u atomu. Slijedi niz pravila temeljenih na kvantnoj mehanici, koja nam pomažu razumjeti kako atomi međusobno djeluju kako bi formirali molekule i spojeve. Poznavanje elektroničke konfiguracije atoma omogućuje nam predviđanje njegovih kemijskih svojstava, reaktivnosti i vrsta veza koje može formirati.
Elektroni u atomu raspoređeni su u ljuske oko jezgre. Ove ljuske također se nazivaju energetskim razinama i označene su \(K, L, M, N,\) i tako dalje, počevši od one najbliže jezgri. Svaka ljuska može sadržavati određeni najveći broj elektrona: \(2n^2\) , gdje je \(n\) broj ljuske. Dakle, prva ljuska (K) može držati do 2 elektrona, druga ljuska (L) do 8, treća ljuska (M) do 18, i tako dalje.
Unutar ovih ljuski, elektroni su dalje organizirani u podrazine ili orbitale, označene kao \(s, p, d,\) i \(f\) . Orbitala \(s\) može držati do 2 elektrona, \(p\) do 6, \(d\) do 10 i \(f\) do 14. Raspored elektrona unutar ovih orbitala slijedi tri glavna pravila: Aufbauovo načelo, Paulijevo načelo isključenja i Hundovo pravilo.
Elektroničke konfiguracije se pišu ispisivanjem broja elektrona u svakoj orbitali, redoslijedom kojim su popunjeni. Na primjer, konfiguracija vodika, koji ima jedan elektron, je \(1s^1\) . Helij, s dva elektrona, je \(1s^2\) .
Kako prelazimo na elemente s više elektrona, konfiguracije postaju složenije. Na primjer, kisik s osam elektrona ima konfiguraciju \(1s^2 2s^2 2p^4\) . Ova oznaka pokazuje da je prva ljuska (K ljuska) potpuno ispunjena s 2 elektrona, a druga ljuska (L ljuska) ima 2 elektrona u \(s\) orbitali i 4 elektrona u \(p\) orbitali.
Natrij (Na): Natrij ima 11 elektrona, s konfiguracijom \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^1\) . Ova konfiguracija pokazuje da su prve dvije ljuske potpuno popunjene, a treća ljuska ima jedan elektron u \(s\) orbitali.
Klor (Cl): Klor ima 17 elektrona, s konfiguracijom \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5\) . Ova konfiguracija prikazuje punu prvu i drugu ljusku, s tim da treća ljuska ima 2 elektrona u \(s\) orbitali i 5 u \(p\) orbitali, što je čini jednim elektronom manje da bude puna.
Željezo (Fe): Željezo, sa 26 elektrona, ima konfiguraciju \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6\) . Ova složena konfiguracija ukazuje da se \(d\) orbitale počinju puniti nakon što se popuni \(s\) orbitala 4. ljuske, prema Aufbau principu.
Razumijevanje elektronske konfiguracije atoma ključno je za predviđanje njihovog kemijskog ponašanja. Elementi u istoj skupini periodnog sustava imaju slične konfiguracije u svojim krajnjim ljuskama, što objašnjava zašto pokazuju slična kemijska svojstva. Na primjer, svi alkalijski metali imaju jedan elektron u svojoj krajnjoj \(s\) orbitali, što dovodi do njihove visoke reaktivnosti i sklonosti stvaranju +1 iona.
Nadalje, elektronička konfiguracija utječe na magnetska svojstva atoma, stabilnost i vrste veza koje može formirati. Na primjer, elementi s poluispunjenim ili potpuno ispunjenim podljuskama imaju tendenciju da budu stabilniji zbog svoje simetrične distribucije elektrona.
Elektronička konfiguracija je temeljni aspekt kemije koji objašnjava distribuciju elektrona u atomima. Slijedi određena načela i pravila, omogućujući predviđanje kemijskih svojstava i ponašanja elementa. Proučavanjem elektroničkih konfiguracija stječemo uvid u reaktivnu prirodu elemenata i njihove potencijalne interakcije u stvaranju molekula i spojeva.
