De elektronenconfiguratie van Rh is 5s1 4d8. Als het één elektron verwerft, krijgt het dan een volledige d-orbitaal?


Beste antwoord

Goede vraag!

Ja, dat doet het. De elektronische configuratie van Pd is 4D10.

Als je nu vraagt ​​naar de elektronenconfiguratie van het Rh-anion, ben ik bang dat ik het niet zal moeten beantwoorden om dat te beantwoorden. Ik heb gekeken en het enige metaalanion is niet bekend (of het staat in een vrij obscuur dagboek). Mijn beste gok is dat het eruit zal zien als Pd (4d10) omdat de energie om een ​​5s-elektron te koppelen groter moet zijn dan de energie om een ​​4d-elektron te koppelen, maar dat is meer een filosofisch argument (hypothese) dan een wetenschappelijk onderbouwd observatie.

Antwoord

Dit is eigenlijk een nogal gecompliceerd onderwerp, maar het antwoord is in wezen dat het idee van elektronische configuratie voor Pd en Pt niet eens een goed gedefinieerd concept is om te beginnen met en kunnen in feite weinig of geen overeenkomst hebben met de fysieke realiteit. Hier is een samenvatting van waarom het ingewikkeld is:

1. Het idee van elektronische configuratie begint af te breken voor de hogere elementen, omdat, om een ​​elektronische configuratie te laten bestaan, wordt aangenomen dat de elektronen orbitalen bevolken die lijken op de orbitalen van het waterstofatoom. Dit is waar de nomenclatuur 1s, 2p, 3d, … eigenlijk vandaan komt. In atomen met veel elektronen wordt dit beeld afgebroken omdat de orbitalen in deze atomen eigenlijk niet lijken op waterstoforbitalen. De belangrijkste oorzaken van deze storing zijn a) relativistische effecten (de verwachte snelheid van elektronen in deze orbitalen benadert een aanzienlijk deel van de lichtsnelheid) b) elektronencorrelatie (de aanwezigheid van elektronen in andere orbitalen heeft een significante invloed op de eigenschappen van elektronen in andere orbitalen)

2. Het effect van elektronencorrelatie is ernstiger dan alleen het vervormen van orbitalen, het betekent ook dat de notie van elektronenconfiguratie onvoldoende is om de fysische en chemische eigenschappen van het atoom te beschrijven. Dit is wat de fysica van gecondenseerde materie zo gecompliceerd maakt en waarom het zo is een grote uitdaging om chemie af te leiden uit de kwantummechanica, ondanks de beweringen van natuurkundigen als Paul Dirac. Het is soms handig om onderscheid te maken tussen twee soorten elektronencorrelaties: a)

Niet-dynamische correlatie : er zijn atomen waarvoor een enkele elektronische configuratie niet voldoende is om de grondtoestand te beschrijven, dwz ze vertonen wat bekend staat als multireferenteken .

b) Dynamische correlatie : de aanwezigheid van elektronen in bepaalde orbitalen kan de vorm (en dus fysieke eigenschappen) van elektronen in andere orbitalen. Alleen al het feit dat elektronen allemaal negatief geladen zijn en dat soortgelijke ladingen afstoten, wordt meestal genegeerd in theorieën met één elektron, zoals de Hartree-Fock-theorie.

3. Er is ook de vraag wat populatieanalyse wordt genoemd: aangezien alle elektronen niet van elkaar te onderscheiden zijn, hoe kun je erachter komen welke zich in een, laten we zeggen, 3d orbitaal bevinden? , gezien de golffunctie? Het blijkt dat er geen unieke manier is om dit te berekenen, en dat je vaak heel verschillende antwoorden kunt krijgen, afhankelijk van hoe je deze berekening uitvoert. Drie veelgebruikte methoden zijn bijvoorbeeld Mulliken-populatieanalyse, Lowdin-populatieanalyse en natuurlijke populatieanalyse. Ze verschillen allemaal in de manier waarop ze samenhang (verstrengeling) tussen elektronen in verschillende orbitalen behandelen, wat kan resulteren in verschillende populaties.

Samenvatting: het idee van elektronische configuratie logenstraft verschillende vaak niet gewaardeerde benaderingen voor de feitelijke elektronische structuur van een atoom of moleculen. Deze benaderingen worden afgebroken voor zware atomen, waardoor het idee van elektronische configuratie moeilijk precies vast te stellen is. Toch is dit vrijwel zeker niet het antwoord dat men verwacht op het niveau van AP Chemistry.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *