Wiem o orbitali s, p, d i f. Jednak mój podręcznik chemii fizycznej nie wspomina o tym, co dzieje się po f-orbitali. Jakie są następne litery i w jakiej kolejności są wypełniane te wyższe orbitale?
Komentarze
- Powiązane: Jakie jest użycie orbitali bardziej skomplikowanych niż orbitale f? i Dlaczego żaden ze znanych atomów nie ma elektronów w podpowłokach g lub h?
- Powiązane z orbitali molekularnych: Co nastąpiłoby w wiązaniach sigma, pi i delta?
Odpowiedź
Po s, p, d i f kolejne litery następują w kolejności alfabetycznej: g, h, i, k, l, i tak dalej. Zwróć uwagę, że j zostało pominięte w sekwencji: zobacz Dlaczego w sekwencji spdf… pominięto literę J? , aby uzyskać więcej informacji. Ponieważ podpowłoka g miałaby $ l = 4 $, najniższą podpowłoką g byłaby podpowłoka $ \ mathrm {5g} $, pamiętając, że $ l $ musi być ściśle mniejsza niż $ n $.
Zgodnie z zasadą aufbau orbitale są wypełniane w kolejności rosnącej $ (n + l) $. Wśród orbitali z podobnymi $ (n + l) $ te z mniejszymi $ n $ są wypełniane jako pierwsze:
$$ \ begin {array} {ccc} \ text {Orbital} & \ hline (n + l) & n \\ \ hline \ mathrm {1s} & 1 & 1 \\ \ hline \ mathrm {2s} & 2 & 2 \\ \ hline \ mathrm {2p} & 3 & 2 \\ \ mathrm {3s} & 3 & 3 \\ \ hline \ mathrm {3p} & 4 & 3 \ \ \ mathrm {4s} & 4 & 4 \\ \ hline \ mathrm {3d} & 5 & 3 \\ \ hline \ end {array} $$
Zgodnie z tą zasadą teoretycznie miałbyś kolejność
$$ \ mathrm {\ underbrace {1s} _ {\ text {Okres 1}} \ to \ underbrace {2s \ do 2p} _ {\ text {Okres 2}} \ to \ underbrace {3s \ do 3p} _ {\ text {Okres 3}} \ do \ pod nawias klamrowy {4s \ to 3d \ to 4p} _ {\ text {okres 4}} \ to \ underbrace {5s \ to 4d \ to 5p} _ {\ text {okres 5}} \ to \ underbrace {6s \ do 4f \ to 5d \ to 6p} _ {\ text {Okres 6}}} \\ \ mathrm {\ to \ underbrace {7s \ to 5f \ to 6d \ do 7p} _ {\ text {Okres 7}} \ to \ underbrace {8s \ to \ mathbf {5g} \ to 6f \ to 7d \ do 8p} _ {\ text {Period 8}} \ to 9s \ to \ cdots} $$
Jednak w takim duże liczby atomowe, zasada aufbau zaczyna zawodzić. Podpowłoki są znacznie bliżej rozmieszczone w energii, a dokładne konfiguracje elektroniczne nie są tak wyraźne: jest to już widoczne w blokach d i f, w których występują pewne anomalie.
Poza tym , efekty relatywistyczne (które stają się istotne przy dużych liczbach atomowych) powodują rozdzielenie podpowłok na dwa odrębne poziomy energii (z wyjątkiem podpowłoki s). Zobacz też: Kształt orbity P1 / 2 .