Při studiu prvků d bloku jsem narazil na tuto tabulku s elektronickou konfigurací vnějšího prvku prvků skupiny 10
$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $
$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ $ 5s ^ 0 $
$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 5d ^ 9 $ $ 6s ^ 1 $
(Zdroj Stručná anorganická chemie, JD Lee, upraveno S. Guha str. 563)
Nyní nechápu důvod, proč je to za tím. Pokud vezmeme v úvahu, že $ \ ce {Pd} $ změnil svou konfiguraci. k dosažení stability, co je špatně na $ \ ce {Ni} $ a $ \ ce {Pt} $ ? A neměla by elektronická konfigurace vnějšího stavu základního stavu být stejná v prvcích ve skupině?
Upravit
Těm, kteří označili mou otázku jako duplikát zmíněné, pokorně žádám, abych mi vysvětlil, jaká odpověď na výše uvedenou otázku (z nichž moje je označena jako duplikát ) vypráví o anomálním chování prvků skupiny 10 a proč $ \ ce {Zn} $ předpokládá $ d ^ {10} $ konfigurace a žádný z ostatních ve skupině nedělá totéž a znovu $ \ ce {Pt} $ předpokládá $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ config, zatímco $ \ ce {Ni} $ není. Také prosím uveďte, kde najdu odpověď na to, proč v tomto konkrétním gro nahoře neexistuje podobnost v elektronickém konfiguračním černobílém prvku skupiny. Děkuji.
Komentáře
- V Pt existují relativistické efekty, které vedou ke stabilizaci 6 s a destabilizaci 5 d
- @ orthocresol if $ \ ce {Pd} $ může zobrazit $ d ^ {10} $ config kvůli zvýšené stabilitě, proč tomu tak není u $ \ ce {Ni} $. Navíc není ' t energie potřebná k párování elektronů v d orbitálech větších než párování elektronů v s.
- související chemistry.stackexchange.com/questions/2469/ …
- možný duplikát chemie .stackexchange.com / questions / 2660 / … a chemistry.stackexchange.com/questions/35487/ …
- @Mithoron, ale proč je tedy $ \ ce {Ni} $ jiný, měl by také následovat $ \ ce {Pd} $ nebo $ \ ce {Pt} $. Kromě toho vidíme, že prvky náležející do určité skupiny vykazují podobnou elektronickou konfiguraci, ale proč v této konkrétní skupině různé prvky k dosažení stability používají různé cesty. Nezáleží na tom, ' ale zeptal jsem se na skupinu jako celek, ne na jednotlivé výjimky. Btw poskytnuté odkazy jsou užitečné 😊.
Odpověď
Myslím, že relevantní srovnání by mělo být s dřívějším skupiny přechodových kovů, kde převládají konfigurace $ s ^ 2 $ .
V atomech s více elektrony interagují elektrony takovým způsobem, že pro danou skořápku kvantové číslo $ n $ , orbitály s vyšším celkovým momentem hybnosti $ l $ jsou zvýšeny, tedy například $ 3d $ ( $ n = 3, l = 2 $ ) bude vyšší než $ 3p $ ( $ n = 3, l = 1 $ ). Tento efekt momentu hybnosti je nejdůležitější, když jsou orbitaly dobře chráněny nízkým účinným jaderným nábojem, kde interakce elektron-elektron nejsou zaplaveny interakcemi elektron-jádro.
V dřívějších přechodových skupinách mají valenční skořápky tento nízký efektivní jaderný náboj a účinek momentu hybnosti je ve srovnání s tak silným, že valence $ d $ subshell je zvýšen nad $ s $ subshell dokonce s jedním vyšším $ n $ kvantovým číslem. Například ve čtvrtém období vidíme orbitály $ 3d $ vyplněné až po $ 4s $ v neutrální atomy. Ne tolik v iontech, kde ionizace ponechává zbývající elektrony s efektivnějším jaderným nábojem, a proto často vidíme $ d $ , pokud $ s $ elektrony subshellu zbývající v iontech časného přechodu.
Ale než se dostaneme k pozdějším přechodným kovům, vzrostl efektivní jaderný náboj i v neutrálních atomech, nižší – $ n $ $ d $ subshell klesne relativně k vyššímu < $ n $ $ s $ subshell a začínáme vidět větší preference pro $ d $ subshell, který je vyplněn jako první. V době, kdy se dostaneme do skupiny 12, je tento přechod dokončen a pouze $ s $ elektrony zůstanou valenčními elektrony, s výjimkou extrémních okolností, možná.
Odpověď
Zde Platinum ukazuje konfiguraci d9 s1 kvůli relativistickému efektu 6s orbitalu. Což je vůči oxidaci inertní.
Ale v případě Pd je to konfigurace d10 kvůli plně naplněné vysoce stabilní 4d orbitálu. Ale Ni nemůže ukázat tuto konfiguraci. Pokud jde o případ Ni, má ve své valenční skořápce 3d orbitál, takže není tak velký a nemůže dodávat energii spárování. Konfigurace tedy ukazuje d8 s2. Proto tento prvek skupiny vykazuje neobvyklé chování.
Komentáře
- Vítejte na Chemistry.se! Z těchto prohlášení , Nemohu opravdu spojit tečky. Co tím myslíš tím, že ' nemůže dodávat energii pro párování spinů '?