Come si scrivono le configurazioni degli elettroni condensati per i seguenti atomi, usando le abbreviazioni del nucleo di gas nobile appropriate?
Bene, farò i tre difficili e dovrai capire i tre facili. Come ti sembra?
Quelli difficili:
#2)" ""Ni": [Ar] 3d^8 4s^2#
#5)" ""U": [Rn] 5f^3 6d^1 7s^2#
#6)" ""Pb": [Xe] 4f^14 5d^10 6s^2 6p^2#
Per quelli facili, metterò solo il nucleo di gas nobile ... Il tuo compito è capire il resto.
#1)" "color(red)("C": [He] 2s^(?) 2p^(?))#
#3)" "color(red)("Se": [Ar] 3d^(?) 4s^(?) 4p^(?))#
#4)" "color(red)("Cd": [Kr] 4d^(?) 5s^(?))#
(No, none of the easy ones are exceptions.)
Estrai la tua tavola periodica ...
Come sappiamo,
- Le prime due colonne sono le cosiddette #s# blocco.
- Le ultime sei colonne hanno l'etichetta "#p# bloccare".
- I metalli di transizione compongono il #d# blocco, gruppi #"IIIB" - "VIIIB"# e #"IB - IIB"# (o #3 - 12#).
- I lantanidi e gli attinidi compongono il #f# blocco.
E riempiamo gli orbitali di energia, seguiti da considerazioni di vicinanza in energia agli orbitali vicini se necessario (generalmente più applicabile nel #f# blocco e nelle cosiddette "eccezioni di Aufbau").
I primi pochi orbitali nell'ordinamento tipico sono #1s, 2s, 2p, 3s, 3p#. Il resto dipende dall'elemento e dall'ambiente atomico ...
#2)#
#"Ni"#, un metallo di transizione tardiva, ha un core-like #3d# orbitali a causa della sua #Z_(eff)# essendo sul lato superiore, e riempiamo i suoi orbitali con la premessa che il #3d# gli orbitali lo sono significativamente più basso in energia rispetto al #4s#.
#1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6# is the core of the previous noble gas, i.e. of #"Ar"#.
Lo rappresentiamo come #[Ar]#e aggiungi il restante nucleo esterno #3d# e valenza #4s# elettroni:
#=> color(blue)(barul(|stackrel" "(" "[Ar] 3d^8 4s^2" ")|))#
#5)#
#"U"#, un actinide, ha un insolito configurazione elettronica. Utilizziamo il precedente gas nobile per il nucleo di gas nobile, #"Rn"#, giustamente abbreviato per #1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^10 4s^2 4p^6 4d^10 4f^14 5s^2 5p^6 5d^10 6s^2 6p^6#.
Quindi, consideriamo il nucleo esterno #5f#, valenza #6d# e valenza #7s# orbitali nell'ordine appropriato.
Sebbene l' #5f# gli elettroni sono un nucleo esterno per l'uranio, il #7s# e #6d# sono davvero vicini di energia, praticamente degenerati. Da #"U"# è l'attinide di quarta colonna che vorremmo attenderti una configurazione Aufbau di:
#color(red)([Rn] 5f^4 7s^2)# (ALERT! ALERT! ERROR! ERROR!)
Questo è, tuttavia, INCORRETTO. Il attinidi precoci (e in misura minore, i primi lantanidi) eccezioni--- cioè, #ul("Ac" - "Np")#.
L'elettrone che noi mi sarebbe piaciuto credere è nel #5f# l'orbitale è effettivamente collocato nel #6d# orbitale. Quindi, il configurazione corretta è effettivamente:
#=> color(blue)(barul|stackrel" "(" "[Rn] 5f^3 6d^1 7s^2" ")|)#
Anche se l' #6d# gli orbitali hanno un'energia maggiore rispetto a #5f# orbitali, hanno dimensioni simili. Eppure, il #5f# è più compatto grazie al suo momento angolare più elevato #l# dandogli un altro piano nodale (ma un nodo radiale in meno a #n = 5# che nel #6d#).
Così, la #6d# è probabilmente la scelta che allevia una certa repulsione elettronica.
#6)#
#"Pb"# è normale, metallo post-transizione.
Includiamo il #Xe# core, che ormai sappiamo scrivere. Includiamo anche il #6s# ispezionando il #s# blocco e da allora #"Pb"# è un metallo post-transizione, abbiamo pieno #(n-2)f# e #(n-1)d# orbitali.
Questo ci dà, quindi:
#=> color(blue)(barul(|stackrel" "(" "[Xe] 4f^14 5d^10 6s^2 6p^2" ")|))#
Ma ovviamente non più di #bb4# di quegli elettroni sono in realtà valenza.