Da quello che ho osservato nella tavola periodica è che molti elementi di transizione non seguono il principio di Aufbau. E non sono solo gli elementi come $ \ ce {Cu} $ e $ \ ce {Cr} $ che differiscono dalle configurazioni previste perché gli orbitali d riempiti a metà e completamente riempiti sono più stabili, ma ci sono molte eccezioni strane come Nb ($ \ mathrm {[Kr]} 4d ^ 4 \, 5s ^ 1 $), Pd ($ \ mathrm {[Kr]} 4d ^ {10} \, 5s ^ 0 $). Quali ragioni portano a tali configurazioni?
Commenti
- Più stabilità.
- Non ' t risposte ai rispettivi domanda spiegarlo? chemistry.stackexchange.com/questions/2469/… chemistry.stackexchange.com/questions/151/…
- fisica .stackexchange.com / questions / 103718 / …
- Il problema concettuale principale è che tu ' presumendo che principi semplici conducano a sistemi semplici. Non lo fanno. Latomo è un sistema complesso basato su meccanica quantistica molto semplice e ph regole fisiche. In altre parole, il principio di Aufbau è troppo semplice per catturare la complessità di ciò che ' stai cercando di descrivere.
Risposta
Fondamentalmente è perché non puoi semplicemente sommare le energie elettroniche usando un approccio shell-by-shell, elettrone per elettrone. Non appena si hanno due o più elettroni a distanza ravvicinata, interagiscono tra loro in modi che non possono essere descritti da semplici leggi elettrostatiche a causa della natura quantistica degli elettroni. I commenti (in particolare i “Mithoron”) si riferiscono ad altre domande le cui risposte lo spiegano molto meglio di me. Per favore guarda quelle.
Risposta
Questa è la prima risposta a cui rispondo dopo essermi iscritto a questo forum, ho letto tutte le risposte sopra e cerco di aggiungere qualche dettaglio in più piuttosto che loro.
Il principio aufbau afferma che nello stato fondamentale di un atomo o ione, gli elettroni riempiono gli orbitali atomici dei livelli di energia più bassi disponibili prima di occupare i livelli più alti
Come ora puoi capire che ci sono molte deviazioni ora, ecco perché dopo
* Il principio di esclusione di Pauli
* La regola del massimo di Hund molteplicità
tali principi sono stati generati. Ma come dici tu che cerano tali deviazioni nella configurazione elettronica di alcuni elementi (ad es. Cromo, rame, niobio, molibdeno, rutenio, rodio, argento, platino) in chimica, hanno motivato per loro. Come ha detto il @Fawad sono per una maggiore stabilità. La maggior parte degli orbitali d mostra queste deviazioni a causa di
* s orbitali ha più stabilità geometrica degli orbitali d
* d orbitali ha condiviso 5 orbitali, ma s ha solo 1 orbitale, quindi ha molta stabilità numerica
Sono in due livelli di energia ma per tali ragioni gli orbitali d hanno superato lenergia dei 4s. Quindi quando comprendiamo la tavola periodica dovremmo dare di più attenzione anche alla stabilità.