Podczas studiowania elementów bloku d natknąłem się na tę tabelę przedstawiającą konfigurację elektroniczną powłoki zewnętrznej elementów grupy 10
$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $
$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ 5s ^ 0 $
$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 5d ^ 9 $ 6s ^ 1 $
(Źródło Concise Inorganic Chemistry, JD Lee, adaptacja S. Guha str. 563)
Teraz nie mogę zrozumieć przyczyny takiego stanu rzeczy. Jeśli weźmiemy pod uwagę, że $ \ ce {Pd} $ zmienił swoją konfigurację. aby osiągnąć stabilność, to co jest nie tak z $ \ ce {Ni} $ i $ \ ce {Pt} $ ? I czy konfiguracja elektroniczna zewnętrznej powłoki stanu podstawowego nie powinna być taka sama w elementach w grupie?
Edytuj
Tym, którzy oznaczyli moje pytanie jako duplikat tego, o którym mowa powyżej, pokornie proszę o wyjaśnienie, która odpowiedź na powyższe pytanie (której moja jest oznaczona jako duplikat ) opowiada o anomalnym zachowaniu elementów grupy 10 i dlaczego $ \ ce {Zn} $ zakłada $ d ^ {10} $ config i żadna inna osoba w grupie nie robi tego samego i ponownie $ \ ce {Pt} $ zakłada $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ config, natomiast $ \ ce {Ni} $ nie. Wskaż też, gdzie mogę znaleźć odpowiedź, dlaczego w tym konkretnym gro w górę nie ma podobieństwa w konfiguracji elektronicznej stanu podstawowego b / w elementy grupy. Dziękuję.
Komentarze
- W Pt występują efekty relatywistyczne, prowadzące do stabilizacji 6s i destabilizacji 5d
- @ ortokrezol, jeśli $ \ ce {Pd} $ może pokazać $ d ^ {10} $ config ze względu na zwiększoną stabilność, dlaczego tak nie jest w przypadku $ \ ce {Ni} $. Co więcej, nie jest ' energią potrzebną do parowania elektronów na orbitali d większej niż para elektronów w s.
- powiązane chemistry.stackexchange.com/questions/2469/ …
- możliwy duplikat chemii .stackexchange.com / questions / 2660 / … i chemistry.stackexchange.com/questions/35487/ …
- @Mithoron, ale dlaczego wtedy $ \ ce {Ni} $ jest inne, powinno również następować po $ \ ce {Pd} $ lub $ \ ce {Pt} $. Ponadto widzimy, że elementy należące do pewnej grupy mają podobną konfigurację elektroniczną, ale dlaczego w tej konkretnej grupie różne elementy podążają różnymi drogami, aby osiągnąć stabilność. Nie ' nie przejmuj się, ale pytałem o grupę jako całość, a nie o pojedyncze wyjątki. Przy okazji podane linki są pomocne 😊.
Odpowiedź
Myślę, że odpowiednie porównanie powinno być z wcześniejszym grupy metali przejściowych, w których bardziej dominują konfiguracje $ s ^ 2 $ .
W atomach wieloelektronowych elektrony oddziałują w taki sposób, że dla danej powłoki liczba kwantowa $ n $ , orbitale o wyższym całkowitym pędzie kątowym $ l $ są podniesione, a więc na przykład $ 3d $ ( $ n = 3, l = 2 $ ) staje się wyższe niż 3 pensy $ ( $ n = 3, l = 1 $ ). Ten efekt momentu pędu jest najważniejszy, gdy orbitale są dobrze osłonięte niskim efektywnym ładunkiem jądrowym, w którym oddziaływania elektron-elektron nie są blokowane przez interakcje między elektronem a jądrem.
We wcześniejszych grupach przejściowych powłoki walencyjne mają ten niski efektywny ładunek jądrowy, a efekt pędu kątowego jest tak silny w porównaniu, że $ d $ walencja podpowłoka jest podnoszona powyżej $ s $ podpowłoki nawet z jedną wyższą liczbą kwantową $ n $ . Na przykład w czwartym okresie widzimy $ 3d $ orbitale wypełnione dopiero po 4s $ w neutralne atomy. Jednak nie tak bardzo w jonach, gdzie jonizacja pozostawia pozostałe elektrony z bardziej efektywnym ładunkiem jądrowym, dlatego często widzimy zamiast tego $ d $ , jeśli $ s $ elektrony podpowłokowe pozostające w jonach wczesnej przemiany.
Ale zanim dojdziemy do późniejszych metali przejściowych, efektywny ładunek jądrowy wzrósł nawet w neutralnych atomach, niższy – $ n $ $ d $ podpowłoka spada w stosunku do wyższej $ n $ $ s $ podpowłoka i zaczynamy widzieć większą preferencję dla podpowłoki $ d $ , która jest wypełniana jako pierwsza. Zanim dojdziemy do grupy 12, to przejście jest zakończone i tylko elektrony $ s $ pozostają elektronami walencyjnymi, z wyjątkiem, być może, skrajnych okoliczności.
Odpowiedź
Tutaj Platinum pokazuje konfigurację d9 s1 ze względu na relatywistyczny efekt orbity 6s. Która jest obojętna na utlenianie.
Ale w przypadku Pd jest to konfiguracja d10 ze względu na całkowicie wypełniony wysoce stabilny orbital 4d. Ale Ni nie może pokazać tej konfiguracji. Jeśli chodzi o przypadek Ni, ma on orbital 3d w powłoce walencyjnej, więc nie jest tak duży i nie może dostarczać energii parowania spinu. Tak więc konfiguracja pokazuje d8 s2. Dlatego ten element grupy wykazuje anormalne zachowanie.
Komentarze
- Witamy w Chemistry.se! Na podstawie tego stwierdzenia , Naprawdę nie mogę połączyć kropek. Co masz na myśli, mówiąc, że ' nie może dostarczyć energii parowania wirowania '?