Enquanto estudava sobre os elementos do bloco d, me deparei com esta tabela que mostra a configuração eletrônica da camada externa dos elementos do grupo 10
$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $
$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ $ 5s ^ 0 $
$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 5d ^ 9 $ $ 6s ^ 1 $
(Fonte Concise Inorganic Chemistry, JD Lee, adaptado por S. Guha Pg 563)
Agora eu não consigo entender a razão por trás disso. Se considerarmos que $ \ ce {Pd} $ mudou sua configuração. para obter estabilidade, então o que há de errado com $ \ ce {Ni} $ e $ \ ce {Pt} $ ? E a configuração eletrônica externa do estado fundamental não deve ser a mesma nos elementos de um grupo?
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Aos que marcaram minha pergunta como uma duplicata da mencionada, peço humildemente que me expliquem qual resposta à questão acima mencionada (da qual a minha está marcada como uma duplicata de ) informa sobre o comportamento anômalo de elementos do grupo 10 e por que $ \ ce {Zn} $ assume $ d ^ {10} $ config e nenhum dos outros no grupo fazem o mesmo e novamente $ \ ce {Pt} $ assume um $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ config, enquanto $ \ ce {Ni} $ não. Além disso, indique onde posso encontrar uma resposta para o porquê neste gro particular não há semelhança na configuração eletrônica do estado fundamental b / w elementos do grupo. Obrigado.
Comentários
- Existem efeitos relativísticos em Pt, levando à estabilização de 6s e desestabilização de 5d
- @ ortocresol se $ \ ce {Pd} $ pode mostrar $ d ^ {10} $ config devido ao aumento da estabilidade porque este não é o caso com $ \ ce {Ni} $. Além disso, não é ' t a energia necessária para emparelhar elétrons em orbitais d maior do que emparelhar elétrons em s.
- relacionados chemical.stackexchange.com/questions/2469/ …
- possível duplicata de química .stackexchange.com / questions / 2660 / … e de chemical.stackexchange.com/questions/35487/ …
- @Mithoron mas por que $ \ ce {Ni} $ é diferente, também deveria ter seguido $ \ ce {Pd} $ ou $ \ ce {Pt} $. Além disso, vemos que os elementos pertencentes a um determinado grupo apresentam configuração eletrônica semelhante, mas por que neste grupo específico diferentes elementos seguem caminhos diferentes para atingir a estabilidade. Não ' não se importe, mas perguntei sobre o grupo como um todo, não sobre as exceções individuais. A propósito, os links que você forneceu são úteis 😊.
Resposta
Acho que a comparação relevante deve ser com a anterior grupos de metais de transição onde $ s ^ 2 $ configurações são mais predominantes.
Em átomos multielétrons, os elétrons interagem de tal forma que para uma dada camada número quântico $ n $ , os orbitais com maior momento angular total $ l $ são aumentados, assim, por exemplo $ 3d $ ( $ n = 3, l = 2 $ ) torna-se superior a $ 3p $ ( $ n = 3, l = 1 $ ). Este efeito de momento angular é mais importante quando os orbitais estão bem protegidos com uma carga nuclear efetiva baixa, onde as interações elétron-elétron não são inundadas por interações elétron-núcleo.
Em grupos de transição anteriores, os invólucros de valência têm esta carga nuclear efetiva baixa e o efeito do momento angular é tão forte em comparação que a valência de $ d $ a subcamada é elevada acima da subcamada $ s $ , mesmo com um $ n $ número quântico superior. Assim, por exemplo, no quarto período, vemos $ 3d $ orbitais preenchidos apenas após $ 4s $ em átomos neutros. Não tanto nos íons, no entanto, onde a ionização deixa os elétrons restantes com carga nuclear mais efetiva, portanto, frequentemente vemos $ d $ em vez de $ s $ elétrons da subcamada restantes nos íons de transição iniciais.
Mas quando chegamos aos metais de transição posteriores, a carga nuclear efetiva aumentou até mesmo nos átomos neutros, o valor inferior de $ n $ $ d $ subshell cai em relação ao maior- $ n $ subcamada $ s $ , e começamos a ver uma preferência maior pela subcamada $ d $ sendo preenchida primeiro. Quando chegamos ao Grupo 12, essa transição está completa e apenas os $ s $ elétrons permanecem elétrons de valência, exceto, possivelmente, em circunstâncias extremas.
Resposta
Aqui Platinum mostra a configuração d9 s1 devido ao efeito relativístico do orbital 6s. Que é inerte à oxidação.
Mas no caso do Pd é a configuração d10 devido ao orbital 4d altamente estável e cheio. Mas Ni não pode mostrar esta configuração. Quando se trata do caso do Ni, ele tem orbital 3d em sua camada de valência, então não é muito grande e não pode fornecer energia de emparelhamento de spin. Portanto, a configuração mostra d8 s2. É por isso que este elemento de grupo mostra um comportamento análogo.
Comentários
- Bem-vindo a Chemistry.se! Destas declarações , Não consigo conectar os pontos. O que você quer dizer com ' não pode fornecer energia de pareamento de rotação '?