Rh의 전자 구성은 5s1 4d8입니다. 전자 하나를 획득하면 완전한 d- 궤도를 얻습니까?


정답

좋은 질문입니다!

예, 그렇습니다. Pd의 전자 구성은 4D10입니다.

이제 Rh 음이온의 전자 구성에 대해 묻는다면 그에 대한 대답을해야 할 것 같습니다. 나는 보았고 단일 금속 음이온이 알려지지 않았습니다 (또는 꽤 모호한 저널에 있습니다). 내 가장 좋은 추측은 5s 전자를 쌍으로 만드는 에너지가 4d 전자를 쌍으로 만드는 에너지보다 커야하기 때문에 Pd (4d10)처럼 보일 것이라는 것입니다. 그러나 그것은 과학에 기반한 것보다 철학적 주장 (가설)에 가깝습니다. 관찰.

답변

실제로는 다소 복잡한 주제이지만 답은 본질적으로 Pd 및 Pt에 대한 전자 구성 개념이 시작하기에 잘 정의 된 개념이 아니라는 것입니다. 실제로 물리적 현실과 거의 또는 전혀 일치하지 않을 수 있습니다. 복잡한 이유에 대한 요약은 다음과 같습니다.

1. 전자 구성의 개념은 전자 구성이 존재하기 위해 전자가 수소 원자의 궤도와 유사한 궤도를 채우는 것으로 가정하기 때문에 상위 요소에 대해 분해되기 시작합니다. 이것은 명명법 1s, 2p, 3d, …가 실제로 유래 된 곳입니다. 전자가 많은 원자에서이 그림은 원자의 궤도가 실제로 수소 궤도와 유사하지 않기 때문에 분해됩니다.이 분해의 주요 원인은 a) 상대 론적 효과 (이러한 궤도에서 예상되는 전자의 속도는 b) 전자 상관 관계 (다른 궤도에있는 전자의 존재는 다른 궤도에있는 전자의 특성에 상당한 영향을 미칩니다)

2. 의 효과 전자 상관 은 단순히 오비탈을 왜곡하는 것보다 더 심각합니다. 이는 또한 전자 구성이라는 개념 자체가 원자의 물리적 및 화학적 특성을 설명하기에 불충분하다는 것을 의미합니다. 이것이 응축 물질 물리학을 매우 복잡하게 만드는 이유이며 이것이 왜 Paul Dirac과 같은 물리학 자들의 주장에도 불구하고 양자 역학에서 화학을 도출하는 것은 큰 도전입니다. 두 가지 유형의 전자 상관 관계를 구별하는 것이 때때로 편리합니다.

a)

비 동적 상관 : 단일 전자 구성으로는지면 상태를 설명하기에 충분하지 않은 원자가 있습니다. 즉, 다중 참조 문자 .

b) 동적 상관 : 특정 궤도에서 전자의 존재 자체가 전자의 모양 (따라서 물리적 특성)을 크게 바꿀 수 있습니다. 다른 궤도. 전자가 모두 음전하를 띠고 전하가 반발한다는 사실은 Hartree-Fock 이론과 같은 단 전자 이론에서 대부분 무시됩니다.

3. 인구 분석 이라는 질문도 있습니다. 모든 전자가 구별 할 수 없다는 점을 감안할 때 어떤 전자가 3D 궤도에 있는지 어떻게 알 수 있습니까? , 그것의 파동 함수를 감안하면? 이것을 계산하는 고유 한 방법이 없다는 것이 밝혀졌으며 종종이 계산을 수행하는 방법에 따라 매우 다른 답을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 매우 일반적인 세 ​​가지 방법은 Mulliken 인구 분석, Lowdin 인구 분석 및 자연 인구 분석입니다. 그것들은 모두 서로 다른 궤도에있는 전자 사이의 일관성 (얽힘)을 처리하는 방식이 다르며, 이는 서로 다른 모집단을 초래할 수 있습니다.

요약 : 전자 구성의 개념은 실제 전자 구조에 대한 인식되지 않은 근사치에 따라 다릅니다. 원자 또는 분자. 이러한 근사는 무거운 원자에 대해 분해되어 전자 구성의 개념 자체를 정확하게 파악하기 어렵게 만듭니다. 그럼에도 불구하고 이것은 AP 화학 수준에서 기대하는 답이 아닙니다.

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