Wat is er mis met het Aufbau-principe dat resulteert in zoveel uitzonderingen?

Uit wat ik heb opgemerkt in het periodiek systeem is dat veel overgangselementen niet het Aufbau-principe volgen. En het zijn niet alleen de elementen zoals $ \ ce {Cu} $ en $ \ ce {Cr} $ die verschillen van de voorspelde configuraties omdat halfgevulde en volledig gevulde d-orbitalen stabieler zijn, er zijn veel vreemde uitzonderingen zoals Nb ($ \ mathrm {[Kr]} 4d ^ 4 \, 5s ^ 1 $), Pd ($ \ mathrm {[Kr]} 4d ^ {10} \, 5s ^ 0 $). Welke redenen leiden tot dergelijke configuraties?

Reacties

Antwoord

Het is in feite omdat je elektronische energieën niet zomaar kunt optellen met een schaal-voor-schaal, elektron-voor-elektron benadering. Zodra je twee of meer elektronen dichtbij hebt, werken ze met elkaar in op manieren die niet kunnen worden beschreven door eenvoudige elektrostatische wetten vanwege de kwantummechanische aard van de elektronen. De commentaren (met name die van Mithoron) verwijzen naar andere vragen waarvan de antwoorden dit veel beter verklaren dan ik kan. Bekijk deze alsjeblieft.

Antwoord

Dit is het eerste antwoord dat ik beantwoord nadat ik me bij dit forum heb aangemeld, ik heb alle antwoorden in het bovenstaande gelezen en ik probeer een paar details toe te voegen in plaats van hen.

Het aufbau-principe stelt dat in de grondtoestand van een atoom of ion, elektronen atomaire orbitalen vullen met de laagste beschikbare energieniveaus voordat ze hogere niveaus innemen

Zoals je kunt begrijpen, zijn er nu veel afwijkingen, daarom

* Paulis uitsluitingsprincipe

* Hunds regel van maximum multipliciteit

dergelijke principes werden gegenereerd. Maar zoals je zegt, er waren zulke afwijkingen in de elektronenconfiguratie van een of ander element (bijv. Chroom, koper, niobium, molybdeen, ruthenium, rhodium, zilver, platina) in de chemie, ze hebben er redenen voor gemaakt. Zoals de @Fawad zei dat ze zijn voor de meer stabiliteit. De meeste van de d-orbitalen vertonen deze afwijkingen vanwege

* s orbitalen hebben meer geometrische stabiliteit dan d-orbitalen

* d orbitalen hebben 5 orbitalen gedeeld, maar s heeft slechts 1 orbitaal, dus het heeft veel numerieke stabiliteit

Ze zijn in twee energieniveaus, maar om die redenen hebben de d-orbitalen de energie overschreden dan de 4-en. Dus als we het periodiek systeem begrijpen, zouden we meer moeten geven ook aandacht voor de stabiliteit.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *