Aufbau 원칙의 예외는 무엇입니까?

Aufbau 원칙은 상당히 <"최저 에너지 원자 궤도가 먼저 제공됩니다"와 Pauli 배제 원칙 (약간 더 자세한 버전은 Hund s Rules를 사용함)을 기반으로 원자 궤도를 "채우기"하는 em> 휴리스틱 접근 방식입니다. 원자 궤도. 이러한 가정을 기반으로하고 얼마나 느슨하게 정의되었는지 고려하면이 원리는 매우 성공적입니다.

란탄 족 원소 그룹 (일명 “희토류”, 일명 처음 $ \ mathrm)에서 일부 예외가 발생합니다. {f} $ 블록 그룹). 이것들은 전자 구성을 가져야합니다 :

$$ [\ mathrm {Xe}] 4f ^ n6s ^ 2 $$

그러나 $ 4f $와 $ 5 사이의 에너지 유사성 때문에 d $ 궤도, “예외”가 발생합니다. Lanthanum (기호 $ \ mathrm {La} $, $ Z = 57 $)은이 중 하나입니다. 전자 구성은 다음과 같습니다.

$$ [\ mathrm {Xe}] 5d ^ 16s ^ 2 $$

그러나 이러한 예외는 일반적으로 심각한 결과를 초래하지 않습니다. “Lanthanides는 대부분의 화합물에서 여전히 $ \ mathrm {+3} $ 산화 상태를 나타냅니다.

Aufbau 원칙은 낮은 에너지 레벨을 먼저 채우는 것이며, 자연의 대부분은 낮은 에너지를 선호합니다. 따라서 논리적 설명은 외부 d- 쉘 (또는 f- 쉘) 레벨이 채워지면 기존 외부 에너지 레벨은 서로 상대적으로 이동하여 “예기치 않은”구성이 전체적으로 낮은 에너지 레벨을 갖습니다. 따라서 Aufbau 원칙이 여전히 준수되고 외부 쉘 (또는 그 이상) 에너지 레벨이 서로에 대해 고정되지 않습니다. 따라서 초기 요소에서 분명한 “아름다운”번호 매기기 / 글자 체계는 더 이상 따르지 않습니다!