Luin, että uraanin elektroninen kokoonpano on [Rn] 5f³ 6d¹ 7s². Kun otetaan huomioon, että alikuoret täyttävät järjestyksen 5f -> 6d, miksi 5f-alikuori on vain osittain täytetty? Miksi elektronit täyttävät 5f-alikuoren osittain ja jatkavat sitten 6d-alikuoren täyttämistä?
vastaus
Olen varma, että olet perehtynyt elektroni-orbitaalien osoittamisen sääntöihin, kuvaan ne lyhyesti tässä:
Elektronit täyttävät kiertoradat tavalla, joka minimoi atomin energian. Siksi atomin elektronit täyttävät pääenergiatasot kasvavan energian järjestyksessä (elektronit ovat kauemmas ytimestä). Täytettyjen tasojen järjestys näyttää tältä:
Paulin poissulkemisperiaate
Paulin poissulkemisperiaatteen mukaan kahdella elektronilla ei voi olla samat neljä kvanttilukua. Kolme ensimmäistä (n, l ja ml) voivat olla samat, mutta neljännen kvanttiluvun on oltava erilainen. Yhdellä kiertoradalla voi olla korkeintaan kaksi elektronia, joilla on oltava vastakkaiset pyöräytykset; muuten heillä olisi samat neljä kvanttilukua, mikä on kielletty.
Hundin sääntö
Kun osoitetaan elektroneja kiertoradoille, kukin elektroni täyttää ensin kaikki kiertoradat samanlaisella energialla (kutsutaan myös degeneraatiksi), ennen kuin se muodostaa pariliitoksen toisen elektronin kanssa puolitäytetyllä kiertoradalla. monet parittomat elektronit kuin mahdollista. Tämä selittää kromin käyttäytymisen: Z: 24 [Ar] 3d54s1 (huomaa tässä yksi elektroni 4 s: n kiertoradalla, kun taas d: n kiertoradat ovat varattuja yhdellä pyörimissuunnan elektronilla)
Poikkeukset
Vaikka Aufbau-sääntö ennustaa tarkasti useimpien elementtien elektronikonfiguraation, on huomattavia poikkeuksia Syynä näihin poikkeuksiin on se, että jotkut alkuaineet ovat vakaampia, joissa on vähemmän elektroneja joissakin alikuorissa ja enemmän elektroneja osissa hänen ja merkittävä esimerkki on uraani, sillä maksimaalisen vakauden saavuttamiseksi sillä on yleensä tämä perustila: Uraani: Z: 92 [Rn] 7s2 5f3 6d1
Viitteet
Kommentit
- Ah, siis uraani on poikkeus tähän sääntöön. Mikä on tämä erityinen kokoonpano, joka tekee siitä niin vakaan?
- Se ei ole vain uraani, lue uudelleen, olen maininnut myös kromin. Tästä suuntauksesta poikkeavat myös muut elementit, kuten kupari, niobium, palladium, hopea, torium jne. Edellä kuvattu syy perustuu osittain sääntöjen yhdistelmään. Muista, että elementin perustilassa elektronikonfiguraatiolla on pienin energia. Mitä pienempi energia, sitä enemmän vakautta. Joissakin tapauksissa tällainen vakaus voidaan saavuttaa vain, kun tietyllä kiertoradalla on vähemmän elektroneja, esimerkiksi uraanikokoonpanossa.