Cel mai bun răspuns
De-a lungul tabelului periodic, sub-coajele care nu sunt pline au structuri intermediare care nu urmează aufbau structura de depunere. Acestea sunt diferite în 3D.
Puteți vedea acest lucru în spectrul electromagnetic. Carcasa f trebuie să umple 14 sloturi (7 perechi). La 8 electroni externi, spectrul are o multitudine de linii.
La 9 electroni externi, spectrul scade la câțiva lines.
Deci, în mod clar, lui aufbau îi lipsește ceva fundamental. Ar trebui să fie doar un alt set de linii dacă umple într-adevăr un sub-shell de la 1 la 14 (3 la 16 dacă includeți s-subshell 2), nu o schimbare dramatică de la 8 la 9 în mijloc.
În mod normal, învelișul s este de doi electroni (gândiți-vă la „polii” anizotropi axiali cu forță slabă, deci doar hidrogen și heliu în prima înveliș) în 3D. Apoi p-, d-, f- umpleți la diferite seturi de distanțe (și unghiuri de înclinare în două emisfere – perechi Pauli) care creează grupuri de aceeași energie cunoscute sub numele de sub-cochilii. Cu toate acestea, există o altă poziție la ecuator în care trei (3) electroni se potrivesc pentru unele structuri intermediare, cum ar fi întrebarea dvs.
Ca atare, am împărțit 5s în 2m (axa nucleoMagentic), 3eq (ecuatorial) deoarece au de fapt niveluri de energie diferite. Sistemul actual recunoaște doar s-, d-, f-, p-, deci nu au un al 5-lea substituent și îl folosesc în mod eronat pe cel disponibil. Există o sub-coajă ecuatorială, până la 3 electroni (cu excepția a 4 în XF4), care NU apare în cochilii complete.
Când un set de electroni la ecuator ajunge la 4, nu este 120 (360 / 3) grade longitudinale distanță (cealaltă parte, deci repulsii intra-sub-coajă atât de slabe), dar la o longitudine divizată de 90 (360/4) grade, energia este mai bine să cadă în două perechi în fiecare emisferă și să se unească d-, f-, p- subshells.
Veți vedea acest 5 (2 + 3) în multe locuri, chiar și în subshells mai mici. Continu să apăs că conductivitatea electrică (rezistența) este extrem de corelată cu această 1, 2, 3 umplere. Cea mai mare conductivitate electrică este prezentată în coloana 11 (cupru, aluminiu, aur). Coloana 2eq 10 este a doua cea mai mare conductivitate electrică, iar 1eq Coloana 9 este a 3-a cea mai mare conductivitate electrică. Cu toate acestea, în mod clar acea coloană este mai bună ca 2 + 6 + 3, dar se afișează incorect în tabelul dvs. fie ca 5s, 6f sau ca 2s, 9f.
Răspuns
Răspunsul scurt este că există un set complicat de interacțiuni între electroni și nucleu, precum și între electroni înșiși. Aceasta este ceea ce produce în cele din urmă o configurație electronică.
Procedând de-a lungul elementelor, modelul din configurațiile electronice seamănă apoi cu o cale de zbor. S-ar putea să existe un pic de turbulență pe parcurs, dar după fiecare lovitură sau două, traseul de zbor revine la normal.
Unele dintre denivelări sunt cauzate de faptul că în blocurile d și f, complet sau sub-coajele pe jumătate umplute devin atractive, atât de mult încât poate exista o cursă puțin nedemnă pentru a ajunge la astfel de configurații. Deci, cromului, de exemplu, îi place să devină în sine și să adopte o configurație 3d5 4s1 mai degrabă decât așteptatul 3d4 s2. Efectele relativiste pot juca un rol. Astfel, Lr este mai degrabă 7p1 7s2 decât 5d1 6s2 așteptat.
Punctele importante sunt:
- Configurațiile electronice sunt pentru atomi neutri, izolați, de la bază. Câți chimiști lucrează vreodată cu atomi izolați? Sigur, o fac câțiva spectroscopiști în fază gazoasă, dar aproape toate experimentele de chimie generală se fac în soluție de apă. Aproape toată chimia industrială se face în faze condensate. Aproape toată chimia organică se face în soluție. A se vedea: De ce să învățăm configurația electronică a elementelor?
- Deoarece ionii sunt mai importanți decât atomii gazoși izolați pentru aproape toți atomii, iar ionii importanți nu au configurații electronice anormale, există puține motive să vă faceți griji cu privire la configurațiile electronice anormale ale atomilor. Mai bine vă veți concentra asupra configurațiilor electronice „caracteristice” fără anomalii în ocuparea orbitalilor d și s din elementele de tranziție sau orbitalelor d, s și f din elementele de tranziție interioare. A se vedea: Wulfsberg G 2000, Chimie anorganică, University Science Books, Sausalito, California, p. 3.
De exemplu, luați în considerare configurațiile electronice ale cationilor trivalenți ai lantanidelor:
+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
Fără nereguli! Aici:
½f = Eu + 2 (4f7) îi place să emuleze D + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) îi place să emule Lu + 3 (4f14) )
Apoi există Ce + 4 (f0), căruia îi place să obțină nucleul gol al progenitorului său de lantanid și anume La + 3 (f0); și Tb + 4 (f7) obținând aceeași configurație semi-umplută ca Gd + 3 (f7).
A se vedea: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, vol. 2 Vysshaya Shkola, Moscova (în rusă), p. 118)