Migliore risposta
In tutta la tavola periodica, le sottostrutture che non sono piene hanno strutture intermedie che non seguono laufbau struttura di archiviazione. Sono diversi in 3D.
Puoi vederlo nello spettro elettromagnetico. LF-shell dovrebbe riempire 14 slot (7 coppie). A 8 elettroni esterni, lo spettro ha una moltitudine di linee.
A 9 elettroni esterni, lo spettro scende a poche linee.
Quindi, chiaramente, aufbau manca qualcosa di fondamentale. Dovrebbe essere solo un altro insieme di righe se davvero riempie una subshell da 1 a 14 (da 3 a 16 se includi la s-subshell 2), non un cambiamento radicale da 8 a 9 nel mezzo.
Normalmente, lS-shell è costituito da due elettroni (si pensi ai “poli” anisotropi assiali di forza debole, quindi solo Idrogeno ed Elio nel 1 ° guscio) in 3D. Quindi p-, d-, f- riempiono a diversi gruppi di distanze (e angoli di inclinazione in due emisferi – coppie di Pauli) che creano i gruppi della stessa energia noti come subshell. Tuttavia, cè unaltra posizione allequatore in cui tre (3) elettroni si adattano ad alcune strutture intermedie, come la tua domanda.
Come tale, ho diviso i 5 in 2 m (asse nucleoMagent), 3eq (equatoriale) perché in realtà hanno diversi livelli di energia. Il sistema attuale riconosce solo s, d, f, p, quindi non hanno un quinto segnaposto e utilizzano erroneamente quello disponibile. Esiste una subshell equatoriale, fino a 3 elettroni (tranne 4 in XF4), che NON appare in gusci completi.
Quando un elettrone impostato allequatore arriva a 4, non è 120 (360 / 3) gradi longitudinali di distanza (laltro lato, quindi deboli repulsioni intra-subshell), ma a divisioni di longitudine di 90 (360/4) gradi, lenergia è meglio cadere in due coppie in ciascun emisfero e unire d-, f-, p- subshell.
Vedrai questo 5 (2 + 3) in molti posti, anche in subshell più piccoli. Continuo a premere sul fatto che la conduttività elettrica (resistenza) è estremamente correlata a questo riempimento 1, 2, 3. La conducibilità elettrica più elevata è mostrata nella colonna 11 (rame, alluminio, oro). La colonna 10 2eq è la seconda conducibilità elettrica più alta e la colonna 9 1eq è la terza conducibilità elettrica più alta. Tuttavia, chiaramente quella colonna è migliore come 2 + 6 + 3, ma viene visualizzata in modo errato nella tabella come 5s, 6f o 2s, 9f.
Risposta
La risposta breve è che esiste un insieme complicato di interazioni tra gli elettroni e il nucleo così come tra gli elettroni stessi. Questo è ciò che alla fine produce una configurazione elettronica.
Procedendo lungo gli elementi, il modello nelle configurazioni elettroniche assomiglia a un percorso di volo. Potrebbe esserci un po di turbolenza lungo il percorso, ma dopo ogni urto o due, il percorso di volo ritorna normale.
Alcuni dei dossi sono causati dal fatto che nei blocchi de f, pieno o i sottogusci semipieni diventano attraenti, al punto che può esserci una corsa un po poco dignitosa per arrivare a tali configurazioni. Quindi a chromium, ad esempio, piace anticipare se stesso e adottare una configurazione 3d5 4s1 piuttosto che latteso 3d4 s2. Gli effetti relativistici possono avere un ruolo. Quindi Lr è 7p1 7s2 invece del previsto 5d1 6s2.
I punti importanti sono:
- Le configurazioni elettroniche sono per atomi neutri, isolati e allo stato fondamentale. Quanti chimici lavorano mai con atomi isolati? Certo, alcuni spettroscopisti in fase gassosa lo fanno, ma quasi tutti gli esperimenti di chimica generale vengono condotti in soluzione acquosa. Quasi tutta la chimica industriale viene eseguita in fasi condensate. Quasi tutta la chimica organica viene eseguita in soluzione. Vedi: Perché insegnare la configurazione elettronica degli elementi che stiamo facendo?
- Poiché gli ioni sono più importanti degli atomi gassosi isolati per quasi tutti gli atomi, e gli ioni importanti non hanno configurazioni elettroniche anomale, non cè motivo di preoccuparsi delle configurazioni elettroniche anomale degli atomi. Farai meglio a concentrarti sulle configurazioni di elettroni “caratteristiche” senza anomalie nelle occupazioni degli orbitali d e s negli elementi di transizione o orbitali d, se f negli elementi di transizione interni. Vedi: Wulfsberg G 2000, Inorganic Chemistry, University Science Books, Sausalito, California, p. 3.
Ad esempio, considera le configurazioni elettroniche dei cationi trivalenti dei lantanidi:
+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
Nessuna irregolarità! Qui:
½f = Eu + 2 (4f7) ama emulare Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) ama emulare Lu + 3 (4f14) )
Poi cè Ce + 4 (f0), a cui piace raggiungere il nucleo vuoto del suo progenitore lantanide, cioè La + 3 (f0); e Tb + 4 (f7) ottenendo la stessa configurazione riempita a metà di Gd + 3 (f7).
Vedi: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, vol. 2 Vysshaya Shkola, Mosca (in russo), p. 118)