Studiando gli elementi del blocco d mi sono imbattuto in questa tabella che mostra la configurazione elettronica della shell esterna degli elementi del gruppo 10
$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $
$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ $ 5s ^ 0 $
$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 5g ^ 9 $ $ 6s ^ 1 $
(Fonte Concise Inorganic Chemistry, JD Lee, adattato da S. Guha Pg 563)
Ora non riesco a capire il motivo dietro questo. Se consideriamo che $ \ ce {Pd} $ ha cambiato la sua configurazione. per ottenere stabilità, allora cosa cè di sbagliato in $ \ ce {Ni} $ e $ \ ce {Pt} $ ? E la configurazione elettronica della shell esterna dello stato fondamentale non dovrebbe essere la stessa negli elementi di un gruppo?
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A coloro che hanno contrassegnato la mia domanda come un duplicato di quella citata, chiedo umilmente di spiegarmi quale risposta alla suddetta domanda (di cui la mia è contrassegnata come duplicato di ) racconta il comportamento anomalo degli elementi del gruppo 10 e perché $ \ ce {Zn} $ presume $ d ^ {10} $ config e nessuno degli altri nel gruppo fa lo stesso e di nuovo $ \ ce {Pt} $ assume un $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ config, mentre $ \ ce {Ni} $ no. Indica inoltre dove posso trovare una risposta al perché in questo particolare gro in alto non cè somiglianza nella configurazione elettronica allo stato fondamentale in bianco e nero degli elementi del gruppo. Grazie.
Commenti
- Ci sono effetti relativistici in Pt, che portano alla stabilizzazione di 6s e alla destabilizzazione di 5d
- @ orthocresol se $ \ ce {Pd} $ può mostrare $ d ^ {10} $ config a causa della maggiore stabilità, perché non è questo il caso di $ \ ce {Ni} $. Inoltre non è ‘ t lenergia richiesta per accoppiare elettroni in orbitali d maggiore dellaccoppiamento elettroni in s.
- correlato chemistry.stackexchange.com/questions/2469/ …
- possibile duplicato di chimica .stackexchange.com / questions / 2660 / … e di chemistry.stackexchange.com/questions/35487/ …
- @Mithoron ma perché allora $ \ ce {Ni} $ è diverso, dovrebbe anche aver seguito $ \ ce {Pd} $ o $ \ ce {Pt} $. Inoltre vediamo che gli elementi appartenenti a un certo gruppo mostrano una configurazione elettronica simile, ma perché in questo particolare gruppo elementi diversi prendono strade diverse per raggiungere la stabilità. Non ‘ t dispiacere ma ho chiesto informazioni sul gruppo nel suo insieme, non sulle singole eccezioni. A proposito, i collegamenti forniti sono utili 😊.
Risposta
Penso che il confronto pertinente dovrebbe essere con il precedente gruppi di metalli di transizione in cui le configurazioni $ s ^ 2 $ sono più predominanti.
Negli atomi multielettroni, gli elettroni interagiscono in modo tale che per un dato guscio numero quantico $ n $ , gli orbitali con momento angolare totale maggiore $ l $ vengono sollevati, quindi ad esempio $ 3d $ ( $ n = 3, l = 2 $ ) diventa maggiore di $ 3p $ ( $ n = 3, l = 1 $ ). Questo effetto del momento angolare è più importante quando gli orbitali sono ben schermati con una bassa carica nucleare efficace, dove le interazioni elettrone-elettrone non vengono sommerse dalle interazioni elettrone-nucleo.
Nei gruppi di transizione precedenti i gusci di valenza hanno questa carica nucleare efficace bassa e leffetto del momento angolare è così forte al confronto che la valenza $ d $ la sottoshell viene sollevata sopra la sottoshell $ s $ anche con un numero quantico $ n $ più alto. Quindi, ad esempio, nel quarto periodo vediamo $ 3d $ orbitali riempiti solo dopo $ 4s $ in atomi neutri. Non tanto negli ioni, tuttavia, dove la ionizzazione lascia gli elettroni rimanenti con una carica nucleare più efficace, quindi spesso vediamo $ d $ invece se $ s $ elettroni subshell rimasti negli ioni di transizione iniziale.
Ma quando arriviamo ai metalli di transizione successivi, la carica nucleare effettiva è aumentata anche negli atomi neutri, la $ n $ inferiore $ d $ subshell scende rispetto al $ n $ $ s $ subshell, e iniziamo a vedere una maggiore preferenza per la sottoshell $ d $ che viene riempita per prima. Quando arriviamo al Gruppo 12, questa transizione è completa e solo gli elettroni $ s $ rimangono elettroni di valenza tranne, possibilmente, in circostanze estreme.
Risposta
Qui Platinum mostra la configurazione d9 s1 a causa delleffetto relativistico dellorbitale 6s. Che è inerte nei confronti dellossidazione.
Ma in caso di Pd è configurazione d10 a causa dellorbitale 4d altamente stabile e pieno. Ma Ni non può mostrare questa configurazione. Quando si tratta del caso del Ni, ha un orbitale 3d nel suo guscio di valenza, quindi non è molto grande e non può fornire energia di accoppiamento di spin. Quindi la configurazione mostra d8 s2. Ecco perché questo elemento del gruppo mostra un comportamento analogo.
Commenti
- Benvenuto in Chemistry.se! Da queste affermazioni , Non riesco davvero a collegare i punti. Cosa intendi con ‘ non posso fornire energia di accoppiamento spin ‘?