dブロック要素について調べているときに、グループ10要素の外殻の電子構成を示すこの表に出くわしました

$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $

$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ $ 5s ^ 0 $

$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ < $ $ $ $ $ 5d ^ 9 $ $ 6s ^ 1 $

(出典 Concise Inorganic Chemistry、JD Lee、S。Guha編 Pg 563)

今、私はこの背後にある理由を理解できません。 $ \ ce {Pd} $ が構成を変更したと考える場合。安定性を実現するには、 $ \ ce {Ni} $ $ \ ce {Pt} $ ?そして、グラウンド状態の外殻電子配置は、グループの下の要素で同じであってはなりませんか?

編集

私の質問を上記の質問の重複としてマークした人に、上記の質問に対するどの回答を説明するように謙虚にお願いします(私の質問は重複としてマークされています) )は、グループ10要素の異常な動作と、 $ \ ce {Zn} $ $ d ^ {10}を想定する理由について説明しています。 $ configとグループ内の他のメンバーは同じことを行わず、 $ \ ce {Pt} $ $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ 構成、 $ \ ce {Ni} $ はそうではありません。また、どこにあるかを指摘してください。この特定のグロで理由への答えグループの基底状態の電子配置b / w要素に類似性はありません。ありがとう。

コメント

  • Ptには相対論的効果があり、6sの安定化と5dの不安定化につながります
  • @安定性が向上したために$ \ ce {Pd} $が$ d ^ {10} $構成を表示できる場合、オルソクレゾールは$ \ ce {Ni} $の場合には当てはまりません。さらに、'はsの電子対よりもd軌道の電子を対にするのに必要なエネルギーではありません。
  • 関連する chemistry.stackexchange.com/questions/2469/ …
  • 化学の重複の可能性.stackexchange.com / questions / 2660 / … および chemistry.stackexchange.com/questions/35487/ …
  • @Mithoronしかし、なぜ$ \ ce {Ni} $が異なるのか、$ \ ce {Pd} $または$ \ ce {Pt} $。さらに、特定のグループに属する要素が同様の電子配置を示すことがわかりますが、なぜこの特定のグループでは、異なる要素が異なる経路をたどって安定性を達成するのですか。 '気にしないでください。ただし、単一の例外ではなく、グループ全体について質問しました。ところで、提供されたリンクは役に立ちます😊。

回答

関連する比較は以前のものと行う必要があると思います $ s ^ 2 $ 構成がより優勢な遷移金属グループ。

多電子原子では、電子は特定のシェルに対して次のように相互作用します。量子数 $ n $ の場合、総角運動量が大きい軌道 $ l $ が発生します。たとえば、 $ 3d $ $ n = 3、l = 2 $ )は $ 3p $ $ n = 3、l = 1 $ )。この角運動量効果は、軌道が低い有効核電荷で十分に遮蔽されており、電子-電子相互作用が電子-原子核相互作用に圧倒されない場合に最も重要です。

初期の遷移グループでは、価電子殻の有効核電荷はこのように低く、角運動量効果は比較すると非常に強いため、 $ d $ の原子価サブシェルは、 $ n $ 量子数が1つ高い場合でも、 $ s $ サブシェルより上に発生します。したがって、たとえば、第4期間では、 $ 4s $ の後にのみ $ 3d $ 軌道が満たされます。中性原子。ただし、イオン化によって残りの電子がより効果的な核電荷を残すイオンではそれほど多くないため、の場合、代わりに $ d $ が表示されることがよくあります。 -container “> $ s $ 初期遷移イオンに残っているサブシェル電子。

しかし、後の遷移金属に到達するまでに、有効核電荷は中性原子でも増加し、 $ n $ $ d $ サブシェルは上位に比べて低下します- $ n $ $ s $ サブシェル、そして $ d $ サブシェルが最初に満たされることへのより大きな好みが見え始めます。グループ12に到達するまでに、この遷移は完了し、 $ s $ 電子のみが、場合によっては極端な状況を除いて、価電子のままになります。

回答

ここで、プラチナは6s軌道の相対論的効果によるd9s1構成を示しています。これは酸化に対して不活性です。
しかし、Pdの場合、完全に満たされた非常に安定した4d軌道のため、d10構成になります。しかし、Niはこの構成を表示できません。 Niの場合、原子価殻に3d軌道があるため、それほど大きくはなく、スピンペアリングエネルギーを供給することができません。したがって、構成はd8 s2を示します。これが、このグループ要素が類似の動作を示す理由です。

コメント

  • Chemistry.seへようこそ!これらのステートメントから、実際にはドットを接続できません。'スピンペアリングエネルギーを供給できない'とはどういう意味ですか?

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