Nejlepší odpověď
V celé periodické tabulce mají podsítě, které nejsou plné, mezilehlé struktury, které nenásledují aufbau struktura podání. Liší se ve 3D.
Vidíte to na elektromagnetickém spektru. F-shell by měl vyplnit 14 slotů (7 párů). Na 8 vnějších elektronech má spektrum mnoho řádků.
Na 9 vnějších elektronech spektrum klesá na několik řádky.
Takže jasně aufbau chybí něco zásadního. Měla by to být jen jedna další sada řádků, pokud skutečně vyplníte subshell od 1 do 14 (3 až 16, pokud zahrnete s-subshell 2), ne dramatická změna z 8 na 9 uprostřed.
Normálně jsou s-skořápka dva elektrony (myslete na axiální anizotropní „póly“ slabé síly, tedy pouze vodík a hélium v 1. skořápce) ve 3D. Poté p-, d-, f- vyplňte v různých sadách vzdáleností (a úhlech sklonu ve dvou hemisférách – Pauliho párech), které vytvářejí skupiny stejné energie známé jako podskořepiny. Na rovníku však existuje další poloha, kde tři (3) elektrony zapadají do některých mezilehlých struktur, jako je vaše otázka.
Proto jsem rozdělil 5 s na 2 m (osa nukleoMagentic), 3 ekv (ekvatoriální) protože ve skutečnosti mají různé energetické úrovně. Současný systém rozpoznává pouze s-, d-, f-, p-, takže nemají 5. zástupný symbol, a mylně používají ten, který je k dispozici. Existuje ekvatoriální subshell, až 3 elektrony (kromě 4 v XF4), který se NEZOBRAZUJE v celých skořápkách.
Když se elektron nastavený na rovníku dostane na 4, není to 120 (360 3) podélné stupně pryč (druhá strana, tak slabé odpuzování uvnitř skořápky), ale při rozdělení délky 90 (360/4) stupňů, energie lépe klesá do dvou párů na každé polokouli a spojuje d-, f-, p- podskořápky.
Toto 5 (2 + 3) uvidíte na mnoha místech, dokonce i v menších podskořápkách. Stále tlačím na to, že elektrická vodivost (odpor) s touto 1, 2, 3 náplní extrémně vysoce souvisí. Nejvyšší elektrická vodivost je uvedena ve sloupci 11 (měď, hliník, zlato). Sloupec 2eq 10 je 2. nejvyšší elektrická vodivost a 1eq sloupec 9 je 3. nejvyšší elektrická vodivost. Je však zřejmé, že tento sloupec je lepší než 2 + 6 + 3, ale v tabulce se nesprávně zobrazuje buď jako 5 s, 6 f nebo jako 2 s, 9 f.
Odpověď
Krátká odpověď je že existuje složitá sada interakcí mezi elektrony a jádrem i mezi elektrony samotnými. To je to, co nakonec vytváří elektronovou konfiguraci.
Postupující se podél prvků se vzor v elektronových konfiguracích podobá dráze letu. Na cestě může být trochu turbulence, ale po každém nebo dvou nárazech se dráha letu vrátí do normálu.
Některé hrboly jsou způsobeny skutečností, že v blocích d a f jsou plné nebo částečně naplněné dílčí skořápky se stanou atraktivními natolik, že může existovat trochu nedůstojná rasa dostat se k těmto konfiguracím. Například chrom se například rád předběhne a přijme konfiguraci 3d5 4s1 místo očekávaného 3d4 s2. Svou roli mohou hrát i relativistické efekty. Lr je tedy spíše 7p1 7s2 než očekávaná 5d1 6s2.
Důležité body jsou:
- Elektronové konfigurace jsou pro neutrální izolované atomy základního stavu. Kolik chemiků někdy pracuje s izolovanými atomy? Jistě, několik spektroskopů v plynné fázi ano, ale téměř všechny experimenty s obecnou chemií se provádějí ve vodném roztoku. Téměř veškerá průmyslová chemie se provádí v kondenzovaných fázích. Téměř veškerá organická chemie se provádí v roztoku. Viz: Proč učit elektronovou konfiguraci prvků, které děláme?
- Jelikož jsou ionty pro téměř všechny atomy důležitější než izolované plynné atomy a důležité ionty nemají žádné anomální elektronové konfigurace, není důvod se obávat anomálních elektronových konfigurací atomů. Bude vám lépe se soustředit na „charakteristické“ elektronové konfigurace bez anomálií v obsazenosti orbitálů d a s v přechodových prvcích nebo orbitalů d, s a f ve vnitřních přechodových prvcích. Viz: Wulfsberg G 2000, Inorganic Chemistry, University Science Books, Sausalito, Kalifornie, s. 3.
Zvažte například elektronovou konfiguraci trojmocných kationtů lanthanoidů:
+4 +2 | +4 +2
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd | Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
½f ½f | f f
f1 f2 f3 f4 F5 f6 f7 | f8 f9 10 11 12 13 14
Žádné nesrovnalosti! Zde:
½f = Eu + 2 (4f7) rád emuluje Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) rád emuluje Lu + 3 (4f14) )
Pak je tu Ce + 4 (f0), který rád dosáhne prázdného jádra svého předka lanthanidu, konkrétně La + 3 (f0); a Tb + 4 (f7) dosahující stejné napůl naplněné konfigurace jako Gd + 3 (f7).
Viz: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, sv. 2 Vysshaya Shkola, Moskva (v ruštině), s. 2 118)