Bedste svar
Gennem det periodiske system har underskaller, der ikke er fulde, mellemliggende strukturer, der ikke følger aufbau arkivering struktur. De er forskellige i 3D.
Du kan se dette i det elektromagnetiske spektrum. F-skal skal udfylde 14 slots (7 par). Ved 8 ydre elektroner har spektret et stort antal linjer.
Ved 9 ydre elektroner falder spektret til et par linjer.
Så klart mangler aufbau noget grundlæggende. Det skal bare være endnu et sæt linjer, hvis det virkelig udfylder en subshell fra 1 til 14 (3 til 16, hvis du inkluderer s-subshell 2), ikke en dramatisk ændring fra 8 til 9 i midten.
Normalt er s-skal to elektroner (tænk de aksiale anisotropiske poler med svag kraft, derfor kun brint og helium i 1. skal) i 3D. Derefter fyldes p-, d-, f- ved forskellige sæt af afstande (og hældningsvinkler i to halvkugler – Pauli-par), der skaber grupperne med samme energi kendt som subshells. Der er dog en anden position ved ækvator, hvor tre (3) elektroner passer til nogle mellemliggende strukturer, som dit spørgsmål.
Som sådan delte jeg 5erne i 2m (nucleoMagentic akse), 3eq (ækvatorial) fordi de faktisk har forskellige energiniveauer. Det nuværende system genkender kun s-, d-, f-, p-, så de ikke har en 5. pladsholder og bruger fejlagtigt den / de tilgængelige. Der er en ækvatorial subshell, op til 3 elektroner (undtagen 4 i XF4), der IKKE vises i fulde skal.
Når et elektron, der er sat ved ækvator, kommer til 4, er det ikke 120 (360 / 3) længdegrader væk (den anden side, så svage frastødninger inden for subshell), men ved længdegradssplitninger på 90 (360/4) grader falder energien bedre i to par på hver halvkugle og forbinder d-, f-, p- subshells.
Du vil se denne 5 (2 + 3) mange steder, selv i mindre subshells. Jeg bliver ved med at trykke på, at elektrisk ledningsevne (modstand) er ekstremt stærkt korreleret med denne 1, 2, 3 påfyldning. Den højeste elektriske ledningsevne er vist i kolonne 11 (kobber, aluminium, guld). 2eq kolonne 10 er 2. højeste elektriske ledningsevne, og 1eq kolonne 9 er 3. højeste elektriske ledningsevne. Imidlertid er den kolonne tydeligvis bedre som 2 + 6 + 3, men vises forkert i din tabel som enten 5s, 6f eller som 2s, 9f.
Svar
Det korte svar er at der er et kompliceret sæt af interaktioner mellem elektronerne og kernen såvel som mellem elektronerne selv. Dette er, hvad der i sidste ende producerer en elektronkonfiguration.
Når man fortsætter langs elementerne, ligner mønsteret i elektronkonfigurationer derefter en flyvevej. Der kan være en smule turbulens undervejs, men efter hver bump eller to vender flyvevejen tilbage til normal.
Nogle af bumpene skyldes, at i d- og f-blokke er fulde eller halvfyldte underskaller bliver attraktive, så meget, at der kan være lidt af et uværdigt løb om at komme til sådanne konfigurationer. Så chrom kan f.eks. Lide at komme foran sig selv og vedtage en 3d5 4s1-konfiguration snarere end den forventede 3d4 s2. Relativistiske effekter kan spille en rolle. Således er Lr 7p1 7s2 snarere end den forventede 5d1 6s2.
De vigtige punkter er:
- Elektronkonfigurationer er til neutrale, isolerede jordtilstandsatomer. Hvor mange kemikere arbejder nogensinde med isolerede atomer? Sikker på, et par gasfasespektroskopere gør det, men næsten alle generelle kemieksperimenter udføres i vandopløsning. Næsten al industriel kemi udføres i kondenserede faser. Næsten al organisk kemi udføres i opløsning. Se: Hvorfor lære elektronkonfigurationen af elementerne er vi gør?
- Da ioner er vigtigere end isolerede gasformige atomer for næsten alle atomer, og vigtige ioner ikke har unormale elektronkonfigurationer, er der ringe grund til at bekymre sig om anomale elektronkonfigurationer af atomer. Det er bedre for dig at fokusere på karakteristiske elektronkonfigurationer uden anomalier i besættelserne af d og s orbitaler i overgangselementerne eller d, s og f orbitaler i de indre overgangselementer. Se: Wulfsberg G 2000, Uorganisk kemi, University Science Books, Sausalito, Californien, s. 3.
Overvej for eksempel elektronkonfigurationerne af de trivalente kationer af lanthaniderne:
+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
Ingen uregelmæssigheder! Her:
½f = Eu + 2 (4f7) kan lide at efterligne Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) kan lide at efterligne Lu + 3 (4f14 )
Så er der Ce + 4 (f0), der kan lide at opnå den tomme kerne af sin lanthanid-stamfader, nemlig La + 3 (f0); og Tb + 4 (f7), der opnår den samme halvfyldte konfiguration som Gd + 3 (f7).
Se: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, bind. 2 Vysshaya Shkola, Moskva (på russisk), s. 118)