Mientras estudiaba acerca de los elementos del bloque d, encontré esta tabla que muestra la configuración electrónica de la capa exterior de los elementos del grupo 10
$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $
$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ $ 5s ^ 0 $
$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 5d ^ 9 $ $ 6s ^ 1 $
(Fuente Química Inorgánica Concisa, JD Lee, adaptado por S. Guha Pág. 563)
Ahora no puedo entender la razón detrás de esto. Si consideramos que $ \ ce {Pd} $ ha cambiado su configuración. para lograr estabilidad, entonces, ¿qué hay de malo con $ \ ce {Ni} $ y $ \ ce {Pt} $ ? ¿Y la configuración electrónica de la capa exterior del estado fundamental no debería ser la misma en los elementos de un grupo?
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A aquellos que han marcado mi pregunta como un duplicado de la mencionada, humildemente les pido que me expliquen qué respuesta a la pregunta mencionada anteriormente (de la cual la mía está marcada como un duplicado de ) informa sobre el comportamiento anómalo de los elementos del grupo 10 y por qué $ \ ce {Zn} $ asume $ d ^ {10} $ config y ninguno de los demás en el grupo hacen lo mismo y, nuevamente, $ \ ce {Pt} $ asume un $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ config, mientras que $ \ ce {Ni} $ no lo hace. Indique también dónde puedo encontrar una respuesta a por qué en este campo particular Hasta no hay similitud en la configuración electrónica del estado fundamental de los elementos b / n del grupo. Gracias.
Comentarios
- Hay efectos relativistas en Pt, que llevan a la estabilización de 6s y desestabilización de 5d
- @ orthocresol si $ \ ce {Pd} $ puede mostrar $ d ^ {10} $ config debido a una mayor estabilidad, por qué este no es el caso con $ \ ce {Ni} $. Además, no es ‘ t la energía requerida para emparejar electrones en orbitales d mayor que emparejar electrones en s.
- chemistry.stackexchange.com/questions/2469/ …
- posible duplicado de química .stackexchange.com / questions / 2660 / … y de chemistry.stackexchange.com/questions/35487/ …
- @Mithoron pero por qué entonces $ \ ce {Ni} $ es diferente, también debería haber seguido $ \ ce {Pd} $ o $ \ ce {Pt} $. Además, vemos que los elementos que pertenecen a un determinado grupo muestran una configuración electrónica similar, pero por qué en este grupo en particular diferentes elementos toman diferentes caminos para alcanzar la estabilidad. No ‘ no le importe, pero he preguntado sobre el grupo en su conjunto, no sobre las excepciones. Por cierto, los enlaces que proporcionaste son útiles 😊.
Respuesta
Creo que la comparación relevante debería ser con la anterior grupos de metales de transición donde las configuraciones $ s ^ 2 $ son más predominantes.
En átomos multielectrones, los electrones interactúan de tal manera que para una capa determinada número cuántico $ n $ , los orbitales con mayor momento angular total $ l $ se elevan, así, por ejemplo $ 3d $ ( $ n = 3, l = 2 $ ) es mayor que $ 3p $ ( $ n = 3, l = 1 $ ). Este efecto de momento angular es más importante cuando los orbitales están bien protegidos con una carga nuclear efectiva baja, donde las interacciones electrón-electrón no se ven inundadas por interacciones electrón-núcleo.
En los grupos de transición anteriores, las capas de valencia tienen esta carga nuclear efectiva baja y el efecto del momento angular es tan fuerte en comparación que la $ d $ valencia la subcapa se eleva por encima de la subcapa $ s $ incluso con un $ n $ número cuántico superior. Entonces, por ejemplo, en el cuarto período vemos $ 3d $ orbitales llenos solo después de $ 4s $ en átomos neutros. Sin embargo, no tanto en los iones, donde la ionización deja a los electrones restantes con una carga nuclear más efectiva, por lo que a menudo vemos $ d $ en su lugar si $ s $ electrones de la subcapa que quedan en los primeros iones de transición.
Pero cuando llegamos a los últimos metales de transición, la carga nuclear efectiva ha aumentado incluso en los átomos neutrales, el $ n $ inferior $ d $ subcapa cae en relación con el $ n $ $ s $ subshell, y comenzamos a ver una mayor preferencia por el subshell $ d $ que se llena primero. Para cuando llegamos al Grupo 12, esta transición está completa y solo los electrones $ s $ siguen siendo electrones de valencia excepto, posiblemente, en circunstancias extremas.
Respuesta
Aquí, Platinum muestra la configuración d9 s1 debido al efecto relativista del orbital 6s. Que es inerte a la oxidación.
Pero en el caso de Pd es la configuración d10 debido al orbital 4d altamente estable y lleno por completo. Pero Ni no puede mostrar esta configuración. Cuando se trata del caso del Ni, tiene un orbital 3d en su capa de valencia, por lo que no es tan grande y no puede suministrar energía de emparejamiento de espines. Entonces, la configuración muestra d8 s2. Es por eso que este elemento de grupo muestra un comportamiento análogo.
Comentarios
- ¡Bienvenido a Chemistry.se! De esta declaración , Realmente no puedo conectar los puntos. ¿Qué quieres decir con ‘ no puede suministrar energía de emparejamiento de espines ‘?