Qual è la configurazione elettronica di # "Pt" ^ (2 +) "#, secondo la regola di Madelung?
The configurazione elettronica of #"Pt"^(2+)"# is #[Xe]4f^(14)5d^(8)#.
L'energia di un elettrone in un atomo aumenta all'aumentare del valore di #n# il numero quantico principale.
All'interno di un livello di energia, come definito da #n#, ci sono sotto-livelli che sono definiti dal numero quantico del momento angolare #l# che accetta valori integrali da zero a #(n-1)#
I sotto-livelli in ordine crescente di energia (per lo stesso #n#) siamo #s < p < d < f#, Etc.
The Regola di Madelung afferma che l'energia di un elettrone dipende dal valore di #(n+l)#. Questo ci dà il cosiddetto "Principio di Aufbau" e il diagramma del livello di energia che vedi nei libri di testo:
Potete vederlo nel diagramma, il #4s# è inferiore in energia rispetto a #3d#, quindi in genere si riempie per primo:
Per qualificarti per il #4s# otteniamo #(n+l)=4+0=4#
Per qualificarti per il #3d# otteniamo #(n+l)=3+2=5# cioè più alto in energia.
Il problema sta nel fatto che questo diagramma non si applica a tutti gli atomi né dovremmo aspettarcelo.
Dopo il calcio la regola inizia a infrangersi quando avvengono interazioni complesse di elettroni. Questi diventano particolarmente significativi quando i livelli di energia elettronica si avvicinano sempre di più per atomi più grandi.
Per la prima serie di transizione il #3d# cali di energia rispetto al #4s# (testi diversi danno risultati diversi quando ciò accade esattamente). Questo significa effettivamente che #4s# è un po 'più alto di energia e questi elettroni si perdono per primi e definiscono il raggio atomico dell'atomo.
Ancora una volta, come appena accennato, le interazioni 4s-3d sono più complesse rispetto a prima vista.
Ad esempio, sono perché il ferro (#"Fe"^(0)#) è #[Ar]3d^(6)4s^(2)# e non #[Ar]3d^(8)4s^(0)#, anche se il #3d# inizia a riempirsi per primo.
Appliciamo la Regola di Madelung agli esempi nella tua domanda:
#[Xe]6s^(2)4f^(14)5d^(8)#
Per qualificarti per il #6s# otteniamo #(n+l)=6+0=6#
Per qualificarti per il #4f# otteniamo #(n+l)=4+3=7#
Per qualificarti per il #5d^(8)# otteniamo #5+2=7#
Quando 2 sotto-shell hanno lo stesso valore di #(n+l)# ie #7# quello con il più alto #n# si dice che il valore sia più alto in energia.
Quindi il principio Madelung Rule / Aufbau avrebbe predetto quella configurazione. Puoi applicare questo ragionamento a #[Xe]4f^(14)5d^(10)#in cui hanno entrambe le sub-shell #(n+l)# valori di #7#
The configurazione corretta secondo "Cotton and Wilkinson" è:
#color(green)([Xe]4f^(14)5d^(9)6s^(1))#
Questo è non in conformità con la regola di Madelung / Principio di Aufbau per i motivi già indicati.
Quindi perdere il #6s# e uno da #5d# dà #"Pt"^(2+)"#:
#color(blue)([Xe]4f^(14)5d^(8))#
La Regola Madelung è una regola e non una legge, quindi non è applicabile in tutti i casi.