آرایش الکترونی چیست؟

می دانیم که الکترون ها در اتم به دور هسته در گردش اند. «نیلز بور» دانشمند و فیزیکدان دانمارکی ثابت کرد که الکترون ها در مدار های مشخصی قرار دارند. امروزه مشخص شده است که اتم یک تا هفت مدار دارد که هر مدار مقدار خاصی اتم می گیرد. هر مدار یک تا چهار اوربیتال (ابر الکترونی) را شامل می شود. مدار اول ظرفیت 2 الکترون، مدار دوم ظرفیت 8 الکترون، مدار سوم ظرفیت 18 الکترون و مدارهای چهارم، پنجم، ششم و هفتم هم ظرفیت قرارگیری 32 الکترون را دارند.

اوربیتال S ظرفیت 2 الکترون، اوربیتال P ظرفیت 6 الکترون، اوربیتال D ظرفیت 10 الکترون و اوربیتالF ظرفیت 14 الکترون را دارند، بنابراین مدار اول فقط از اوربیتال S، مدار دوم از اوربیتال های S و P، مدار سوم از اوربیتال های S،P و D و مدارهای چهارم، پنجم، ششم، هفتم از اوربیتال های S،P،D و F ساخته شده اند. آرایش الکترونی منظور از عبارتی است که نشان می دهد الکترون های یک اتم چگونه قرار گرفته اند. مثلا:

1Sn 2Sn 2Pn 3Sn 3Pn 3Dn 4Sn 4Pn 4Dn 4Fn این آرایش نشان می دهد که در این اتم، تعداد n الکترون در اوربیتال S مدار اول، n الکترون در اوربیتال S مدار دوم، n الکترون در اوربیتال P مدار دوم و ... قرار گرفته اند. در قرار گرفتن الکترون ها قاعده ای وجود دارد، در این قاعده پس از این که در مداری 8 الکترون جا گرفت، الکترون ها به مدار بعدی می روند و پس از پر کردن اوربیتال S مدار بعدی، پر کردن مدار قبلی را ادامه می دهند. پس، همیشه تعداد الکترون مدار آخر اتم 8 یا کمتر است. مثلا:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 این آرایش الکترونی فلز روی است، همان طور که مشاهده کردید پس از آنکه 8 الکترون در مدار سوم جای گرفتند، با آنکه ظرفیت بیشتری دارد اما الکترون ها به سراغ اوربیتال S مدار بعدی رفته و سپس به مدار سوم بازگشتند. البته در این مورد استثنائاتی وجود دارند که در آن ها اوربیتال S کاملا پر نشده و فقط یک الکترون می گیرد.