ウランの電子配置

ウランの電子配置は[Rn]5f³6d¹7s²であると読みました。サブシェルが5f-> 6dの順序で満たされるとすると、5fサブシェルが部分的にしか満たされないのはなぜですか?電子が5fサブシェルを部分的に満たしてから、6dサブシェルを満たしていくのはなぜですか?

回答

電子軌道を割り当てるための規則に精通していると確信しています。ここで簡単に説明します。

電子は、原子のエネルギーを最小化する方法で軌道を満たします。したがって、原子内の電子は、エネルギーが増加する順に主要なエネルギーレベルを満たします(電子は原子核から遠ざかっています)。満たされたレベルの順序は次のようになります:

Afbauの構築

パウリの排他原理

パウリの排他原理は、2つの電子が同じ4つの量子数。最初の3つ(n、l、およびml)は同じでもかまいませんが、4番目の量子数は異なっている必要があります。 1つの軌道は最大2つの電子を保持でき、それらは反対のスピンを持っている必要があります。それ以外の場合は、同じ4つの量子数を持つことになります。これは禁止されています。

フントの規則

軌道に電子を割り当てる場合、各電子は最初にすべての軌道を同様のエネルギー(縮退とも呼ばれます)で満たしてから、半分満たされた軌道で別の電子とペアになります。基底状態の原子は次のようになる傾向があります。可能な限り多くの不対電子。これは、クロムの振る舞いを説明しています。Z:24 [Ar] 3d54s1(ここでは、d軌道が1つのスピン方向の単一電子で占められているのに対し、4s軌道の1つの電子に注意してください)

例外

Aufbau規則はほとんどの要素の電子配置を正確に予測しますが、注目すべき例外があります。これらの例外が発生する理由は、一部の要素がより安定しており、一部のサブシェルの電子が少なく、otの電子が多いためです。彼女の注目すべき例はウランです。最大の安定性を獲得するには、通常、次の基底状態になります。ウラン:Z:92 [Rn] 7s2 5f3 6d1

参照

  1. 電子軌道の割り当て規則

コメント

  • ああ、ウランはこの規則の例外です。この特定の構成が非常に安定している理由は何ですか?
  • ウランだけでなく、クロムについても触れました。この傾向から逸脱している他の元素、例えば銅、ニオブ、パラジウム、銀、トリウムなどがあります。説明されているような理由は、部分的にルールの組み合わせに基づいています。元素の基底状態では、電子配置のエネルギーが最も低いことを忘れないでください。エネルギーが低いほど、安定性が高くなります。場合によっては、この種の安定性は、特定の軌道、たとえばウラン配置の電子が少ない場合にのみ得られます。

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