Elektronkonfigurationen af ​​Rh er 5s1 4d8. Når den erhverver en elektron, får den en fuld d-orbital?


Bedste svar

Godt spørgsmål!

Ja, det gør det. Den elektroniske konfiguration af Pd er 4D10.

Nu hvis du spørger om elektronkonfigurationen af ​​Rh-anionen, er jeg bange for, at jeg bliver nødt til at give et pass på at svare på det. Jeg kiggede, og den eneste metalanion er ikke kendt (eller den er i en temmelig uklar journal). Mit bedste gæt er, at det vil se ud som Pd (4d10), fordi energien til at parre en 5s-elektron skal være større end energien til at parre en 4d-elektron, men det er mere et filosofisk argument (hypotese) end et videnskabsbaseret observation.

Svar

Dette er faktisk et ret kompliceret emne, men svaret er i det væsentlige, at begrebet elektronisk konfiguration for Pd og Pt ikke engang er et veldefineret koncept til at begynde med og kan faktisk have ringe eller ingen korrespondance med fysisk virkelighed. Her er et resumé af, hvorfor det er kompliceret:

1. Begrebet elektronisk konfiguration begynder at bryde sammen for de højere elementer, for for at en elektronisk konfiguration kan eksistere, antages elektronerne at befolke orbitaler, der ligner orbitalerne i hydrogenatomet. Det er her nomenklaturen 1s, 2p, 3d, … faktisk kommer fra. I atomer med mange elektroner nedbrydes dette billede, fordi orbitalerne i disse atomer faktisk ikke ligner hydrogenorbitaler. De vigtigste årsager til denne nedbrydning er a) relativistiske effekter (den forventede hastighed af elektroner i disse orbitaler nærmer sig en betydelig brøkdel af lyshastighed) b) elektronkorrelation (tilstedeværelsen af ​​elektroner i andre orbitaler påvirker elektronernes egenskaber i andre orbitaler markant)

2. Effekten af ​​ elektronkorrelation er mere alvorlig end blot forvrængning af orbitaler, det betyder også, at selve forestillingen om elektronkonfiguration er utilstrækkelig til at beskrive atomets fysiske og kemiske egenskaber. en stor udfordring at udlede kemi fra kvantemekanik på trods af påstande fra fysikere som Paul Dirac. Det er undertiden praktisk at skelne mellem to typer elektronkorrelation:

a)

Ikke-dynamisk korrelation : der er atomer, for hvilke en enkelt elektronisk konfiguration ikke er tilstrækkelig til at beskrive jordtilstanden, dvs. de udviser det, der er kendt som multireference-karakter .

b) Dynamisk korrelation : selve tilstedeværelsen af ​​elektroner i visse orbitaler kan dybt ændre form (og dermed fysiske egenskaber) af elektroner i andre orbitaler. Selve det faktum, at elektroner alle er negativt ladede, og at lignende ladninger frastøder, ignoreres for det meste i en-elektronteorier som Hartree-Fock-teorien.

3. Der er også spørgsmålet om, hvad der kaldes befolkningsanalyse : da alle elektroner ikke kan skelnes, hvordan kan du finde ud af, hvilke der er i en, fx, 3d orbital , i betragtning af dens bølgefunktion? Det viser sig, at der ikke er nogen unik måde at beregne dette på, og at du ofte kan få meget forskellige svar afhængigt af hvordan du foretager denne beregning. For eksempel er tre meget almindelige metoder Mulliken populationsanalyse, Lowdin befolkningsanalyse og naturlig befolkningsanalyse. De adskiller sig alle i, hvordan de behandler sammenhæng (sammenfiltring) mellem elektroner i forskellige orbitaler, hvilket kan resultere i forskellige befolkningsgrupper. atom eller molekyler. Disse tilnærmelser nedbrydes for tunge atomer, hvilket gør selve forestillingen om elektronisk konfiguration vanskelig at præcisere. Ikke desto mindre er dette næsten helt sikkert ikke det svar, man forventer på niveau med AP-kemi.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *