Während des Studiums über d-Blockelemente stieß ich auf diese Tabelle, die die elektronische Konfiguration der äußeren Hülle von Elementen der Gruppe 10 zeigt.
$ \ ce {Ni} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 3d ^ 8 $ $ 4s ^ 2 $
$ \ ce {Pd} $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 4d ^ {10} $ $ 5s ^ 0 $
$ \ ce {Pt } $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 5d ^ 9 $ $ 6s ^ 1 $
(Quelle Prägnante Anorganische Chemie, JD Lee, angepasst von S. Guha S. 563)
Jetzt kann ich den Grund dafür nicht verstehen. Wenn wir bedenken, dass $ \ ce {Pd} $ seine Konfiguration geändert hat. Um Stabilität zu erreichen, was ist dann falsch an $ \ ce {Ni} $ und $ \ ce {Pt} $ ? Und sollte die elektronische Konfiguration der Außenhülle des Grundzustands in Elementen einer Gruppe nicht identisch sein?
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Für diejenigen, die meine Frage als Duplikat der genannten markiert haben, bitte ich demütig, mir zu erklären, welche Antwort auf die oben genannte Frage (von der meine als Duplikat von markiert ist) ) erzählt über das anomale Verhalten von Elementen der Gruppe 10 und warum $ \ ce {Zn} $ $ d ^ {10} annimmt $ config und keiner der anderen Mitglieder der Gruppe machen dasselbe und wieder $ \ ce {Pt} $ nimmt einen $ 5d ^ 9 6s ^ 1 $ config, während $ \ ce {Ni} $ dies nicht tut. Bitte weisen Sie auch darauf hin, wo ich finden kann eine Antwort darauf, warum in diesem speziellen gro oben gibt es keine Ähnlichkeit in der elektronischen Grundzustandskonfiguration s / w-Elemente der Gruppe. Vielen Dank.
Kommentare
- Es gibt relativistische Effekte in Pt, die zur Stabilisierung von 6s und zur Destabilisierung von 5d
- @ führen. orthocresol wenn $ \ ce {Pd} $ aufgrund erhöhter Stabilität $ d ^ {10} $ config anzeigen kann, warum ist dies bei $ \ ce {Ni} $ nicht der Fall. Darüber hinaus ist ‚ t nicht die Energie, die erforderlich ist, um Elektronen in d-Orbitalen zu paaren, größer als die Paarung von Elektronen in s.
- verwandt chemie.stackexchange.com/questions/2469/ …
- mögliches Duplikat der Chemie .stackexchange.com / question / 2660 / … und von chemie.stackexchange.com/questions/35487/ …
- @Mithoron, aber warum dann $ \ ce {Ni} $ anders ist, sollte es auch $ \ ce {Pd} $ oder folgen $ \ ce {Pt} $. Darüber hinaus sehen wir, dass Elemente, die zu einer bestimmten Gruppe gehören, eine ähnliche elektronische Konfiguration aufweisen, aber warum in dieser bestimmten Gruppe unterschiedliche Elemente unterschiedliche Wege einschlagen, um Stabilität zu erreichen. ‚ macht das nichts aus, aber ich habe nach der Gruppe als Ganzes gefragt, nicht nach den einzelnen Ausnahmen. Übrigens sind die von Ihnen bereitgestellten Links hilfreich
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Antwort
Ich denke, der relevante Vergleich sollte mit dem früheren sein Übergangsmetallgruppen, in denen $ s ^ 2 $ -Konfigurationen vorherrschen.
In Multielektronenatomen interagieren Elektronen so, dass sie für eine bestimmte Schale gelten Quantenzahl $ n $ , die Orbitale mit höherem Gesamtdrehimpuls $ l $ werden beispielsweise angehoben $ 3d $ ( $ n = 3, l = 2 $ ) wird höher als $ 3p $ ( $ n = 3, l = 1 $ ). Dieser Drehimpulseffekt ist am wichtigsten, wenn die Orbitale mit einer geringen effektiven Kernladung gut abgeschirmt sind und die Elektronen-Elektronen-Wechselwirkungen nicht durch Elektronen-Kern-Wechselwirkungen überschwemmt werden.
In früheren Übergangsgruppen haben die Valenzschalen diese niedrige effektive Kernladung und der Drehimpulseffekt ist im Vergleich so stark, dass die $ d $ -Valenz Die Unterschale wird über der Unterschale $ s $ angehoben, selbst wenn eine höhere $ n $ -Quantenzahl vorhanden ist. So sehen wir zum Beispiel in der vierten Periode $ 3d $ -Orbitale, die erst nach $ 4s $ in gefüllt werden neutrale Atome. Nicht so sehr in den Ionen, in denen durch Ionisierung die verbleibenden Elektronen mit einer effektiveren Kernladung belassen werden. Daher sehen wir häufig $ d $ , wenn $ s $ Unterschalenelektronen, die in den frühen Übergangsionen verbleiben.
Aber bis wir zu den späteren Übergangsmetallen gelangen, hat die effektive Kernladung sogar in den neutralen Atomen zugenommen, dem unteren $ n $ $ d $ Unterschale fällt relativ zum höheren $ n $ $ s $ -Untershell, und wir sehen eine größere Präferenz dafür, dass die $ d $ -Untershell zuerst gefüllt wird. Bis wir zu Gruppe 12 kommen, ist dieser Übergang abgeschlossen und nur die $ s $ -Elektronen bleiben Valenzelektronen, außer möglicherweise unter extremen Umständen.
Antwort
Hier zeigt Platin die Konfiguration von d9 s1 aufgrund des relativistischen Effekts des 6s-Orbitals. Was gegenüber Oxidation inert ist.
Aber im Fall von Pd ist es aufgrund des voll gefüllten hochstabilen 4d-Orbitals eine d10-Konfiguration. Ni kann diese Konfiguration jedoch nicht anzeigen. Wenn es um Ni geht, hat es ein 3d-Orbital in seiner Valenzschale, so dass es nicht so groß ist und keine Spinpaarungsenergie liefern kann. Die Konfiguration zeigt also d8 s2. Deshalb zeigt dieses Gruppenelement ein analoges Verhalten.
Kommentare
- Willkommen bei Chemistry.se! Aus dieser Aussage Ich kann die Punkte nicht wirklich verbinden. Was meinst du mit ‚ kann keine Spinpaarungsenergie liefern ‚?