Știu despre orbitalele s, p, d și f. Cu toate acestea, manualul meu de chimie fizică nu menționează ceea ce vine după orbitalele f. Care sunt literele următoare și în ce ordine sunt completate aceste orbitale superioare?
Comentarii
- În legătură: Care este utilizarea orbitalelor mai complexe decât orbitalele f? și De ce nici un atom cunoscut nu are electroni în sub-cochilii g sau h?
- În legătură cu orbitalii moleculari: Ce ar urma în seria legăturilor sigma, pi și delta?
Răspuns
După s, p, d și f, următoarele litere urmează în ordine alfabetică: g, h, i, k, l, și așa mai departe. Rețineți că j este omis din secvență: consultați De ce litera J este omisă în secvența spdf … pentru mai multe informații. Deoarece g-subshells ar avea $ l = 4 $, cea mai mică g-subshell ar fi $ \ mathrm {5g} $ subshell, ținând cont de $ l $ trebuie să fie strict mai mic de $ n $.
Conform principiului aufbau, orbitalele sunt completate în ordine crescătoare de $ (n + l) $. Dintre orbitalele cu $ (n + l) $ similare, cele cu $ n $ mai mici sunt completate mai întâi:
$$ \ begin {array} {ccc} \ text {Orbital} & \ hline (n + l) & n \\ \ hline \ mathrm {1s} & 1 & 1 \\ \ hline \ mathrm {2s} & 2 & 2 \\ \ hline \ mathrm {2p} & 3 & 2 \\ \ mathrm {3s} & 3 & 3 \\ \ hline \ mathrm {3p} & 4 & 3 \ \ \ mathrm {4s} & 4 & 4 \\ \ hline \ mathrm {3d} & 5 & 3 \\ \ hline \ end {array} $$
Urmând acest principiu, teoretic veți avea ordinea
$$ \ mathrm {\ underbrace {1s} _ {\ text {Period 1}} \ to \ underbrace {2s \ to 2p} _ {\ text {Period 2}} \ to \ underbrace {3s \ to 3p} _ {\ text {Perioada 3}} \ to \ under întindeți {4s \ to 3d \ to 4p} _ {\ text {Period 4}} \ to \ underbrace {5s \ to 4d \ to 5p} _ {\ text {Period 5}} \ to \ underbrace {6s \ to 4f \ to 5d \ to 6p} _ {\ text {Period 6}}} \\ \ mathrm {\ to \ underbrace {7s \ to 5f \ to 6d \ to 7p} _ {\ text {Period 7}} \ to \ underbrace {8s \ to \ mathbf {5g} \ to 6f \ to 7d \ to 8p} _ {\ text {Period 8}} \ to 9s \ to \ cdots} $$
Cu toate acestea, numerele atomice mari, principiul aufbau începe să eșueze. Sub-cochilii sunt mult mai strâns distanțate în energie și configurațiile electronice exacte nu sunt atât de clare: acest lucru este deja evident în blocurile d și f unde sunt prezente unele anomalii.
, efectele relativiste (care devin semnificative la un număr atomic mare) determină divizarea sub-coajă în două niveluri de energie distincte (cu excepția s-sub-coajă). Vezi și: Forma orbitalului P1 / 2 .