Die Elektronenkonfiguration von Rh ist 5s1 4d8. Wenn es ein Elektron erhält, erhält es ein vollständiges d-Orbital?


Beste Antwort

Gute Frage!

Ja, das tut es. Die elektronische Konfiguration von Pd ist 4D10.

Wenn Sie nun nach der Elektronenkonfiguration des Rh-Anions fragen, befürchte ich, dass ich eine Antwort darauf geben muss. Ich habe nachgesehen und das einzelne Metallanion ist nicht bekannt (oder es steht in einem ziemlich dunklen Tagebuch). Ich vermute, dass es wie Pd (4d10) aussehen wird, da die Energie zum Koppeln eines 5s-Elektrons größer sein sollte als die Energie zum Koppeln eines 4d-Elektrons, aber das ist eher ein philosophisches Argument (Hypothese) als ein wissenschaftlich fundiertes Beobachtung.

Antwort

Dies ist eigentlich ein ziemlich kompliziertes Thema, aber die Antwort ist im Wesentlichen, dass der Begriff der elektronischen Konfiguration für Pd und Pt nicht einmal ein genau definiertes Konzept ist mit und kann tatsächlich wenig oder keine Entsprechung mit der physischen Realität haben. Hier ist eine Zusammenfassung, warum es kompliziert ist:

1. Der Begriff der elektronischen Konfiguration beginnt für die höheren Elemente zusammenzubrechen, da angenommen wird, dass die Elektronen Orbitale besiedeln, die den Orbitalen des Wasserstoffatoms ähneln, damit eine elektronische Konfiguration existiert. Hier kommt eigentlich die Nomenklatur 1s, 2p, 3d, … her. In Atomen mit vielen Elektronen bricht dieses Bild zusammen, weil die Orbitale in diesen Atomen tatsächlich keinen Wasserstofforbitalen ähneln. Die Hauptursachen für diesen Zusammenbruch sind a) relativistische Effekte (die erwartete Geschwindigkeit der Elektronen in diesen Orbitalen nähert sich einem signifikanten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit) b) Elektronenkorrelation (das Vorhandensein von Elektronen in anderen Orbitalen beeinflusst die Eigenschaften von Elektronen in anderen Orbitalen erheblich)

2. Die Wirkung von Die Elektronenkorrelation ist schwerwiegender als nur die Verzerrung von Orbitalen. Sie bedeutet auch, dass der Begriff der Elektronenkonfiguration nicht ausreicht, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Atoms zu beschreiben. Dies macht die Physik der kondensierten Materie so kompliziert und warum Trotz der Behauptungen von Physikern wie Paul Dirac ist es eine große Herausforderung, Chemie aus der Quantenmechanik abzuleiten. Manchmal ist es zweckmäßig, zwischen zwei Arten der Elektronenkorrelation zu unterscheiden:

a)

Nichtdynamische Korrelation : Es gibt Atome, für die eine einzige elektronische Konfiguration nicht ausreicht, um den Grundzustand zu beschreiben, dh sie weisen das auf, was als Multireferenzzeichen .

b) Dynamische Korrelation : Das Vorhandensein von Elektronen in bestimmten Orbitalen kann die Form (und damit die physikalischen Eigenschaften) von Elektronen in tiefgreifend verändern andere Orbitale. Die Tatsache, dass alle Elektronen negativ geladen sind und sich wie Ladungen abstoßen, wird in Einelektronentheorien wie der Hartree-Fock-Theorie meist ignoriert.

3. Es stellt sich auch die Frage, was als Populationsanalyse bezeichnet wird: Wenn alle Elektronen nicht unterscheidbar sind, wie können Sie herausfinden, welche sich beispielsweise in einem 3D-Orbital befinden? angesichts seiner Wellenfunktion? Es stellt sich heraus, dass es keine eindeutige Methode gibt, dies zu berechnen, und dass Sie häufig sehr unterschiedliche Antworten erhalten, je nachdem, wie Sie diese Berechnung durchführen. Zum Beispiel sind drei sehr gebräuchliche Methoden die Mulliken-Populationsanalyse, die Lowdin-Populationsanalyse und die natürliche Populationsanalyse. Sie alle unterscheiden sich darin, wie sie die Kohärenz (Verschränkung) zwischen Elektronen in verschiedenen Orbitalen behandeln, was zu unterschiedlichen Populationen führen kann.

Zusammenfassung: Der Begriff der elektronischen Konfiguration enthält mehrere häufig nicht anerkannte Näherungen für die tatsächliche elektronische Struktur eines Atom oder Moleküle. Diese Näherungen brechen für schwere Atome zusammen, was es schwierig macht, den Begriff der elektronischen Konfiguration genau zu bestimmen. Dies ist jedoch mit ziemlicher Sicherheit nicht die Antwort, die man auf der Ebene der AP-Chemie erwartet.

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