Elektronkonfiguration
I atomfysik og kvantekemi refererer elektronkonfiguration til hvordan elektronerne er grupperet i et atom, molekyle eller en anden fysisk struktur. I lighed med andre elementærpartikler er elektronens opførsel beskrevet af kvantefysikkens love og fremviser både partikkelegenskaber og bølgeegenskaber. Formelt er kvantetilstanden til en elektron defineret ved dens bølgefunktion, en kompleks funktion i rum og tid. Ifølge Københavntolkningen af kvantemekanikken er positionen til en enkelt elektron ikke veldefineret før den måles. Sandsynligheden for at målingen af positionen til elektronen giver et vist punkt i rummet er proportionel med kvadratet af absolutværdien af bølgefunktionen i det punkt.
Elektroner kan bevæge sig fra et energiniveau til et andet ved at emittere eller absorbere et energikvantum, i form af en foton. Paulis udelukkelsesprincip giver at ikke mere end to elektroner kan eksistere i samme atomorbital; derfor kan en elektron kun hoppe til en anden bane, hvis der er en ledig tilstand i den nye orbital.
Kendskab til elektronkonfigurationen til mange atomer er nyttig i forståelsen af strukturen af det periodiske system. Konceptet er også nyttigt til at beskrive de kemiske bindinger, som holder atomer sammen, og forklare egenskaberne for laserstråling og halvledere.
[redigér] Elektronkonfiguration i atomer
- Denne diskussion forudsætter kendskab til atomorbitaler
[redigér] Sammendrag af kvantetallene
Tilstanden til en elektron er givet af fire kvantetal. Tre af disse er heltal og er egenskaber til den atomorbital elektronen befinder sig i.
| tal | markeret som | lovlige værdier | repræsenterer |
|---|---|---|---|
| hovedkvantetal | n | heltal, 1 eller større | Delvis den totale energi til orbitalen, og deraf dens generelle afstand fra kernen. Kort sagt, tilstandens energiniveau (1+) |
| asimutalt kvantetal | l | heltal, 0 til n-1 | Orbitalens drejeimpuls, også set på som antal noder i tæthedskurven. Også kendt som tilstandens orbital. (s=0, p=1...) |
| magnetisk kvantetal | m | heltal, -l til +l, inkluderet nul. | Bestemmer energiforskydningen til en atomorbital som påføres af et ydre magnetfelt (Zeemaneffekten). Indikerer tilstandens orientering i rummet. |
| spinkvantetal | s | +½ eller -½ (blandt andet kaldt "op" og "ned") | Spin er en indre egenskab ved elektronen som er uafhængig af de andre kvantetal. Elektronens magnetiske dipolmoment bestemmes blandt andet af s og l. |
Mindst et af kvantetallene må være forskellige fra to elektroner (Paulis udelukkelsesprincip).
