Elektronkonfigurasjonen til Rh er 5s1 4d8. Får den full d-orbital når den anskaffer ett elektron?


Beste svaret

Godt spørsmål!

Ja, det gjør det. Den elektroniske konfigurasjonen av Pd er 4D10.

Nå hvis du spør om elektronkonfigurasjonen til Rh-anionet, er jeg redd jeg må passere på å svare på det. Jeg så på og enkeltmetallanionen er ikke kjent (eller den er i en ganske uklar journal). Min beste gjetning er at det vil se ut som Pd (4d10) fordi energien for å parre et 5s-elektron skal være større enn energien for å parre et 4d-elektron, men det er mer et filosofisk argument (hypotese) enn et vitenskapsbasert observasjon.

Svar

Dette er faktisk et ganske komplisert tema, men svaret er i det vesentlige at begrepet elektronisk konfigurasjon for Pd og Pt ikke en gang er et veldefinert begrep å begynne med og kan faktisk ha liten eller ingen korrespondanse med fysisk virkelighet. Her er et sammendrag av hvorfor det er komplisert:

1. Begrepet elektronisk konfigurasjon begynner å brytes ned for de høyere elementene, for for å eksistere en elektronisk konfigurasjon antas elektronene å fylle orbitaler som ligner hydrogenatomens orbitaler. Det er her nomenklaturen 1s, 2p, 3d, … faktisk kommer fra. I atomer med mange elektroner brytes dette bildet fordi orbitalene i disse atomene faktisk ikke ligner hydrogenorbitaler. Hovedårsakene til denne sammenbruddet er a) relativistiske effekter (den forventede hastigheten til elektroner i disse orbitalene nærmer seg en betydelig brøkdel av lyshastighet) b) elektronkorrelasjon (tilstedeværelsen av elektroner i andre orbitaler påvirker elektronene i andre orbitaler betydelig)

2. Effekten av elektronkorrelasjon er mer alvorlig enn bare forvrengning av orbitaler, det betyr også at selve forestillingen om elektronkonfigurasjon er utilstrekkelig til å beskrive atomets fysiske og kjemiske egenskaper. Dette er det som gjør kondensert materiens fysikk så komplisert og hvorfor det er en stor utfordring å få kjemi fra kvantemekanikk, til tross for påstander fra fysikere som Paul Dirac. Det er noen ganger praktisk å skille mellom to typer elektronkorrelasjon:

a)

Ikke-dynamisk korrelasjon : det er atomer som en enkelt elektronisk konfigurasjon ikke er tilstrekkelig for å beskrive grunntilstanden, dvs. de viser det som er kjent som multireferanse-karakter .

b) Dynamisk korrelasjon : selve tilstedeværelsen av elektroner i visse orbitaler kan endre formen (og dermed de fysiske egenskapene) til elektroner i andre orbitaler. Selve det faktum at elektroner alle er negativt ladede og at lignende ladninger frastøter, ignoreres for det meste i en-elektronteorier som Hartree-Fock-teorien.

3. Det er også spørsmålet om det som kalles populasjonsanalyse : gitt at alle elektroner ikke kan skilles fra, hvordan kan du finne ut hvilke som er i en, si, 3d-bane , gitt sin bølgefunksjon? Det viser seg at det ikke er noen unik måte å beregne dette på, og at du ofte kan få veldig forskjellige svar, avhengig av hvordan du gjør denne beregningen. For eksempel er tre svært vanlige metoder Mulliken populasjonsanalyse, Lowdin populasjonsanalyse og naturlig populasjonsanalyse. De skiller seg alle i hvordan de behandler koherens (sammenfiltring) mellom elektroner i forskjellige orbitaler, noe som kan resultere i forskjellige populasjoner.

Sammendrag: begrepet elektronisk konfigurasjon avviser flere ofte uvurderte tilnærmelser for den faktiske elektroniske strukturen til en atom eller molekyler. Disse tilnærmingene brytes ned for tunge atomer, noe som gjør det svært vanskelig å presisere begrepet elektronisk konfigurasjon. Likevel er dette nesten absolutt ikke svaret man forventer på nivå med AP Chemistry.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *