Tiedän s-, p-, d- ja f-orbitaaleista. Fyysisen kemian oppikirjassani ei kuitenkaan mainita sitä, mikä tulee f-orbitaalien jälkeen. Mitkä ovat seuraavat kirjaimet ja missä järjestyksessä nämä korkeammat kiertoradat täytetään?
Kommentit
- Liittyvät: Mikä on orbitaalien käyttö monimutkaisempi kuin f-orbitaalit? ja Miksi yhdelläkään tunnetulla atomilla ei ole elektronia g- tai h-alikuoressa?
- Liittyy molekyyliorbitaaleihin: Mitä seuraa sarja sigma-, pi- ja delta-sidoksista?
vastaus
s, p, d ja f jälkeen seuraavat kirjaimet seuraavat aakkosjärjestyksessä: g, h, i, k, l, ja niin edelleen. Huomaa, että j jätetään pois jaksosta: katso Miksi kirjain J jätetään pois spdf … -sarjasta? saadaksesi lisätietoja. Koska g-alikuorilla olisi $ l = 4 $, alin g-alakehys olisi $ \ mathrm {5g} $ -alikuori, pitäen mielessä, että $ l $: n on oltava ehdottomasti alle $ n $.
Aufbau-periaatteen mukaan kiertoradat täytetään nousevassa järjestyksessä $ (n + l) $. Kiertoradoilta, joilla on samanlainen $ (n + l) $, ensin täytetään ne, joilla on pienempi $ n $:
$$ \ begin {array} {ccc} \ text {Orbital} & \ hline (n + l) & n \\ \ hline \ mathrm {1s} & 1 & 1 \\ \ hline \ mathrm {2s} & 2 & 2 \\ viiva \ mathrm {2p} & 3 & 2 \\ \ mathrm {3s} & 3 & 3 \\ \ hline \ mathrm {3p} & 4 & 3 \ \ \ mathrm {4s} & 4 & 4 \\ \ hline \ mathrm {3d} & 5 & 3 \\ \ hline \ end {array} $$
Tätä periaatetta noudattaen sinulla olisi teoriassa järjestys
$$ \ mathrm {\ underbrace {1s} _ {\ text {Period 1}} \ to \ underbrace {2s \ to 2p} _ {\ text {period 2}} \ to \ underbrace {3s \ to 3p} _ {\ text {Kausi 3}} \ kohtaan \ alle aaltosuljin {4s \ – 3d \ – 4p} _ {\ text {Period 4}} \ to \ underbrace {5s \ to 4d \ to 5p} _ {\ text {period 5}} \ to \ underbrace {6s \ to 4f \ to 5d \ to 6p} _ {\ text {Period 6}}} \\ \ mathrm {\ to \ underbrace {7s \ to 5f \ to 6d \ to 7p} _ {\ text {Period 7}} \ to \ alaosa {8s \ to \ mathbf {5g} \ to 6f \ to 7d \ to 8p} _ {\ text {period 8}} \ to 9s \ to \ cdots} $$
Kuitenkin tällaisissa suuria atomilukuja, aufbau-periaate alkaa epäonnistua. Alikuoret ovat paljon lähempänä energiaa ja tarkat elektroniset kokoonpanot eivät ole niin selkeitä: tämä näkyy jo d- ja f-lohkoissa, joissa esiintyy joitain poikkeavuuksia.
Tämän lisäksi , relativistiset vaikutukset (joista tulee merkittäviä suurilla atomiluvuilla) aiheuttavat alikuorien jakautumisen kahteen erilliseen energiatasoon (lukuun ottamatta s-alikuorta). Katso myös: P1 / 2-Orbitalin muoto .