Was ich im Periodensystem beobachtet habe, ist, dass viele Übergangselemente nicht dem Aufbau-Prinzip folgen. Und es sind nicht nur die Elemente wie $ \ ce {Cu} $ und $ \ ce {Cr} $, die sich von vorhergesagten Konfigurationen unterscheiden, weil halb gefüllte und vollständig gefüllte d-Orbitale stabiler sind, es gibt viele seltsame Ausnahmen wie Nb ($ \ mathrm {[Kr]} 4d ^ 4 \, 5s ^ 1 $), Pd ($ \ mathrm {[Kr]} 4d ^ {10} \, 5s ^ 0 $). Welche Gründe führen zu solchen Konfigurationen?
Kommentare
- Mehr Stabilität.
- ' gibt keine Antworten auf die entsprechenden Fragen Frage erklären? chemie.stackexchange.com/questions/2469/… Chemistry.stackexchange.com/questions/151/…
- Physik .stackexchange.com / question / 103718 / …
- Das konzeptionelle Hauptproblem besteht darin, dass Sie ' unter der Annahme, dass einfache Prinzipien zu einfachen Systemen führen, tun sie dies nicht. Das Atom ist ein komplexes System, das auf sehr einfachen quantenmechanischen und ph basiert ysical Regeln. Mit anderen Worten, das Aufbau-Prinzip ist viel zu einfach, um die Komplexität dessen zu erfassen, was Sie ' beschreiben möchten.
Antwort
Grundsätzlich liegt es daran, dass Sie elektronische Energien nicht einfach mit einem Shell-by-Shell-Ansatz von Elektron zu Elektron addieren können. Sobald Sie zwei oder mehr Elektronen auf engem Raum haben, interagieren sie auf eine Weise miteinander, die aufgrund der quantenmechanischen Natur der Elektronen nicht durch einfache elektrostatische Gesetze beschrieben werden kann. Die Kommentare (speziell Mithorons) beziehen sich auf andere Fragen, deren Antworten dies viel besser erklären als ich. Bitte schauen Sie sich diese an.
Antwort
Dies ist die erste Antwort, die ich beantworte, nachdem ich mich diesem Forum angeschlossen habe. Ich habe alle Antworten oben gelesen und versuche, einige weitere Details hinzuzufügen.
Das aufbau-Prinzip besagt, dass Elektronen im Grundzustand eines Atoms oder Ions Atomorbitale mit den niedrigsten verfügbaren Energieniveaus füllen, bevor sie höhere Niveaus besetzen.
Wie Sie gegenwärtig verstehen können, gibt es jetzt viele Abweichungen. Deshalb
* Paulis Ausschlussprinzip
* Hunds Maximalregel Vielzahl
solcher Prinzipien wurden erzeugt. Aber wie Sie sagen, gab es solche Abweichungen in der Elektronenkonfiguration einiger Elemente (z. B. Chrom, Kupfer, Niob, Molybdän, Ruthenium, Rhodium, Silber, Platin) in der Chemie, sie haben Gründe für sie gemacht. Wie der @Fawad sagte, dass sie sind für mehr Stabilität. Die meisten d-Orbitale zeigen diese Abweichungen aufgrund von
* s Orbitalen haben eine größere geometrische Stabilität als d-Orbitale
* d-Orbitale haben 5 Orbitale geteilt, aber s hat nur 1 Orbital, daher hat es viel numerische Stabilität
Sie befinden sich in zwei Energieniveaus, aber aus solchen Gründen haben die d-Orbitale die Energie überschritten als die 4s. Wenn wir also das Periodensystem verstehen, sollten wir mehr geben Aufmerksamkeit für die Stabilität auch.