Elektronová konfigurace Rh je 5s1 4d8. Když získá jeden elektron, získá plný d-orbitál?


Nejlepší odpověď

Dobrá otázka!

Ano, má. Elektronická konfigurace Pd je 4D10.

Pokud se nyní ptáte na elektronovou konfiguraci Rh aniontu, obávám se, že budu muset odpovědět na to. Podíval jsem se a jediný kovový anion není znám (nebo je v docela temném deníku). Můj nejlepší odhad je, že to bude vypadat jako Pd (4d10), protože energie pro spárování 5s elektronu by měla být větší než energie pro spárování 4d elektronu, ale to je spíše filozofický argument (hypotéza) než vědecky podložený pozorování.

Odpověď

Toto je ve skutečnosti poměrně komplikované téma, ale odpovědí je v podstatě to, že pojem elektronická konfigurace pro Pd a Pt není ani dobře definovaným konceptem pro zahájení s a může mít ve skutečnosti malou nebo žádnou korespondenci s fyzickou realitou. Zde je shrnutí, proč je to komplikované:

1. Pojem elektronická konfigurace se začíná rozpadat u vyšších prvků, protože pro existenci elektronické konfigurace se předpokládá, že elektrony naplní orbitaly, které se podobají orbitalům atomu vodíku. Odtud vlastně pochází nomenklatura 1s, 2p, 3d, … U atomů s mnoha elektrony se tento obraz rozpadá, protože orbitaly v těchto atomech se vlastně nepodobají vodíkovým orbitalům. Hlavní příčiny tohoto rozpadu jsou a) relativistické efekty (očekávaná rychlost elektronů v těchto orbitálech se blíží významnému zlomku rychlost světla) b) elektronová korelace (přítomnost elektronů na jiných orbitálech významně ovlivňuje vlastnosti elektronů na jiných orbitálech)

2. Účinek elektronová korelace je závažnější než pouhé zkreslení orbitalů, znamená to také, že samotná představa konfigurace elektronů je nedostatečná k popisu fyzikálních a chemických vlastností atomu. To dělá fyziku kondenzované hmoty tak komplikovanou a proč je je velkou výzvou odvodit chemii z kvantové mechaniky navzdory tvrzením fyziků, jako je Paul Dirac. Někdy je vhodné rozlišovat mezi dvěma typy korelace elektronů:

a)

Nedynamická korelace : existují atomy, u nichž k popisu základního stavu nestačí jediná elektronická konfigurace, tj. vykazují to, co je známé jako multireferenční charakter .

b) Dynamická korelace : samotná přítomnost elektronů na určitých orbitálech může hluboce změnit tvar (a tedy i fyzikální vlastnosti) elektronů v jiné orbitaly. Samotný fakt, že všechny elektrony jsou záporně nabité a že podobné náboje odpuzují, je většinou ignorován v teoriích s jedním elektronem, jako je Hartree-Fockova teorie.

3. Existuje také otázka toho, co se nazývá populační analýza : vzhledem k tomu, že všechny elektrony jsou nerozeznatelné, jak můžete zjistit, které z nich jsou, řekněme, v 3D orbitálu , vzhledem k jeho vlnové funkci? Ukázalo se, že neexistuje žádný jedinečný způsob, jak to vypočítat, a že často můžete získat velmi odlišné odpovědi v závislosti na tom, jak tento výpočet provedete. Například tři velmi běžné metody jsou Mullikenova populační analýza, Lowdinova populační analýza a přirozená populační analýza. Všichni se liší v tom, jak zacházejí s koherencí (zapletením) mezi elektrony na různých orbitálech, což může vést k různým populacím.

Shrnutí: pojem elektronická konfigurace popírá několik často nedoceněných aproximací pro skutečnou elektronovou strukturu atom nebo molekuly. Tyto aproximace se rozpadají u těžkých atomů, což ztěžuje přesné pojetí elektronické konfigurace. Toto však téměř jistě není odpověď, kterou člověk očekává na úrovni AP Chemistry.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *