Ik weet van s, p, d en f-orbitalen. In mijn leerboek over fysische chemie staat echter niet wat er na f-orbitalen komt. Wat zijn de volgende letters en in welke volgorde worden deze hogere orbitalen gevuld?
Opmerkingen
- Gerelateerd: Wat is het gebruik van orbitalen complexer dan f orbitalen? en Waarom hebben geen bekende atomen elektronen in de g- of h-subschalen?
- Gerelateerd aan moleculaire orbitalen: Wat zou er volgen in de reeks sigma-, pi- en delta-bindingen?
Answer
Na s, p, d en f volgen de volgende letters in alfabetische volgorde: g, h, i, k, l, enzovoort. Merk op dat j is weggelaten uit de reeks: zie Waarom wordt de letter J weggelaten in de reeks spdf …? voor meer informatie. Aangezien g-subshells $ l = 4 $ zouden hebben, zou de laagste g-subshell de $ \ mathrm {5g} $ subshell zijn, rekening houdend met het feit dat $ l $ strikt kleiner moet zijn dan $ n $.
Volgens het aufbau-principe worden orbitalen gevuld in oplopende volgorde van $ (n + l) $. Onder orbitalen met vergelijkbare $ (n + l) $, worden die met kleinere $ n $ als eerste gevuld:
$$ \ begin {array} {ccc} \ text {Orbital} & \ hline (n + l) & n \\ \ hline \ mathrm {1s} & 1 & 1 \\ \ hline \ mathrm {2s} & 2 & 2 \\ \ hline \ mathrm {2p} & 3 & 2 \\ \ mathrm {3s} & 3 & 3 \\ \ hline \ mathrm {3p} & 4 & 3 \ \ \ mathrm {4s} & 4 & 4 \\ \ hline \ mathrm {3d} & 5 & 3 \\ \ hline \ end {array} $$
Als je dit principe volgt, zou je theoretisch de volgorde
$$ \ mathrm {\ underbrace {1s} _ {\ text {Period 1}} \ to \ underbrace {2s \ to 2p} _ {\ text {Period 2}} \ to \ underbrace {3s \ to 3p} _ {\ text {Periode 3}} \ tot \ onder brace {4s \ tot 3d \ tot 4p} _ {\ text {Period 4}} \ to \ underbrace {5s \ tot 4d \ tot 5p} _ {\ text {Period 5}} \ to \ underbrace {6s \ tot 4f \ tot 5d \ tot 6p} _ {\ text {Periode 6}}} \\ \ mathrm {\ tot \ onderbeugel {7s \ tot 5f \ tot 6d \ tot 7p} _ {\ text {Periode 7}} \ tot \ underbrace {8s \ to \ mathbf {5g} \ to 6f \ to 7d \ to 8p} _ {\ text {Period 8}} \ to 9s \ to \ cdots} $$
Echter, op zon grote atoomnummers, begint het aufbau-principe te mislukken. De subshells zijn veel dichter bij elkaar in energie en de exacte elektronische configuraties zijn niet zo duidelijk: dit is al duidelijk binnen de d- en f-blokken waar enkele anomalieën aanwezig zijn.
Bovendien , relativistische effecten (die significant worden bij grote atoomnummers) zorgen ervoor dat subshells opsplitsen in twee verschillende energieniveaus (behalve de s-subshell). Zie ook: Vorm van de P1 / 2 Orbital .