Konfiguracja elektronowa pierwiastka to rozmieszczenie elektronów należących do atomów danego pierwiastka na poszczególnych jego orbitalach. Każdy elektron znajdujący się w atomie opisywany jest przy pomocy zbioru liczb kwantowych.
Przyjmuje się, że w podstawowym stanie energetycznym wszystkie atomy danego pierwiastka posiadają jednakową konfigurację elektronową, o ile nie są związane z innymi atomami.
Konfigurację tę ustala się na podstawie badań spektroskopowych połączonych z teoretycznymi obliczeniami kwantowo-mechanicznymi. W przypadku wielu pierwiastków, zwłaszcza lantanowców, metali przejściowych i metali ziem rzadkich, istnieją wciąż liczne kontrowersje na temat ich konfiguracji elektronowej i dlatego w różnych tabelach i opracowaniach można często znaleźć sprzeczne dane na ten temat.

Konwencja zapisu konfiguracji

Konfigurację zapisuje się wg pewnej konwencji. Zapis ten może wyglądać na przykład tak:
neon  1s22s22p6

lub w zapisie "klatkowym":
Grafika neon-konfiguracja-elektronowa-zapis-klatkowy.png

Liczby występujące przed literami oznaczają numery kolejnych powłok elektronowych. Ich numeracja zaczyna się od powłoki najbliższej jądra i rośnie wraz z oddalaniem się od niego. Małe litery ("s", "p", "d" i "f") oznaczają rodzaje typów orbitali, zaś górne indeksy liczbowe oznaczają liczbę elektronów znajdujących się na danym poziomie orbitalnym, w danym typie orbitalu.
Dla uproszczenia podaje się często zapis skrócony. Np.
węgiel  hel + 2s22p2

lub upraszczając:
[1]2s22p2

gdzie hel [2] - to konfiguracja elektronowa helu
stosując zapis "klatkowy" bedzie wyglądało to tak:
Grafika wegiel-konfiguracja-elektronowa-zapis-klatkowy.png

Ogólne zasady ustalania konfiguracji

Elektrony zajmują kolejne orbitale na kolejnych powłokach tak aby atom jako całość posiadał jak najniższą energię. W przypadku pierwiastków z grup głównych układu okresowego teoretyczne obliczenie energii elektronów na poszczególnych orbitalach jest stosunkowo proste. Dlatego można tu podać ogólne reguły zapełniania kolejnych orbitali, dzięki której znając liczbę atomową danego pierwiastka można łatwo samemu ustalić jego konfigurację.
Reguły te to:
  • Najpierw zapełnieniu ulegają orbitale "s", potem "p", potem "d" i na końcu "f".
  • Orbitale z wyższych warstw są zapełniania dopiero po całkowitym zapełnieniu warstw niższych.
  • Na orbitalach s mogą być tylko 2 elektrony, na p 6, na d 10 i na f 14
  • W pierwszej powłoce jest tylko orbital s, w drugiej są orbitale s i p, w trzeciej i czwartej są s, p i d i na końcu w piątej i szóstej pojawiają się jeszcze orbitale f.
Warunki pisania konfiguracji elektronowej: -reguła Hunda -elektrony w stanie stacjonarnym rozmieszczane są w podpowłokach i powłokach, zaczynając od najniżej energetycznych.
W przypadku ciężkich metali z grup pobocznych oraz lantanowców reguły te jednak zawodzą. Np. zdarza się tu, że przed pełnym obsadzeniem orbitali z powłoki drugiej, zaczynają już się zapełnianiać orbitale s i p powłoki trzeciej.
Publikacja wraz ze zdjęciami jest udostępniona w Encyklopedii "Zgapedia" części portalu zgapa.pl. Treść objęta jest licencją GNU FDL Wolnej Dokumentacji w wersji 1.3 lub dowolnej pózniejszej opublikowanej przez Free Software Foundation i została ona opracowana na podstawie Wikipedii, tutaj możesz znaleźć artykuł źródłowy oraz autorów. Warunki użytkowania Encyklopedii znajdziesz na tej stronie.