Jag lär mig om orbitalkvanttal. När jag kollade flera element i det periodiska systemet märkte jag att det inte finns några atomer som har elektroner i g eller h subshells. Varför är det här?
Svar
Tja, den första tillgängliga under- skal för ”g” -elektroner skulle vara 5g (dvs. 1s, 2p, 3d, 4f, så 5g). Baserat på aktuella trender behöver vi rad 8 i det periodiska systemet. Vi har bara inte hittat dessa element ännu.
Låt oss titta på det på det här sättet.
- Efter rad 1 (endast 1s elektroner) finns det två rader av s- och p-blockelementen innan ”d” öppnas med $ \ ce {3d ^ 1 4s ^ 2} $
- Efter två rader med s- p- och d-blockelement öppnas ”f” -blocket med cerium: $ \ ce {4f ^ 1 5d ^ 1 6s ^ 2} $
Så vi behöver ytterligare två rader i f-blocket (dvs. lantaniderna och aktiniderna) och sedan slutföra raden.
Just nu har vi hittade element 118, så om vi kan syntetisera några fler kan vi öppna ”g” -blocket.
Nu finns det element som har g-elektroner i upphetsade tillstånd, så g- och h-orbitaler är relevant för vissa kemier. Men grundtillståndselementen har inte upptäckts ännu.
Kommentarer
- Kan du utarbeta element som har g-elektroner i upphetsade tillstånd? Några referenser ? Tack!
Svar
Enligt Umemoto och Saito, [1] börjar med element 126, skulle element ha $ \ mathrm {5g} $ elektroner. De beräknade elektroniska konfigurationerna för marktillstånd för element 126–131 är:
- element 126: $ \ ce {[Og ] 8s ^ 2 8p ^ 1 6f ^ 4 5g ^ 1} $
- element 127: $ \ ce {[Og] 8s ^ 2 8p ^ 2 6f ^ 3 5g ^ 2} $
- element 128: $ \ ce {[Og] 8s ^ 2 8p ^ 2 6f ^ 3 5g ^ 3} $
- element 129: $ \ ce {[Og] 8s ^ 2 8p ^ 2 6f ^ 3 5g ^ 4} $
- element 130: $ \ ce {[Og] 8s ^ 2 8p ^ 2 6f ^ 3 5g ^ 5} $
- element 131: $ \ ce {[Og] 8s ^ 2 8p ^ 2 6f ^ 3 5g ^ 6} $
[1] Umemoto, K.; Saito, S. Electronic Configurations of Superheavy Elements. J. Phys. Soc. Jpn. 1996, 65 (10 ), 3175–3179. DOI: 10.1143 / JPSJ.65.3175 .
Svar
Även om , genom en enorm mängd energi, kan du excitera elektronerna i g- och h-nivå orbitaler inga element har elektroner i dessa orbitaler i marktillståndet. Tänk på hur svårt det skulle vara att ha en elektron i så stort och upphetsat tillstånd. Du skulle behöva fler protoner än något av de element som vi för närvarande känner till.
Kort sagt, det tar mycket energi för alla kända element att hålla en elektron i ett icke-exciterat tillstånd i g- eller h-banan.