¿Cómo se escriben las configuraciones de electrones condensados ​​para los siguientes átomos, utilizando las abreviaturas apropiadas del núcleo de gas noble?

Bueno, haré los tres difíciles, y tendrás que descubrir los tres fáciles. ¿Como suena eso?

Los duros:

#2)" ""Ni": [Ar] 3d^8 4s^2#

#5)" ""U": [Rn] 5f^3 6d^1 7s^2#

#6)" ""Pb": [Xe] 4f^14 5d^10 6s^2 6p^2#

Para los más fáciles, solo pondré el núcleo de gas noble ... Es tu trabajo averiguar el resto.

#1)" "color(red)("C": [He] 2s^(?) 2p^(?))#

#3)" "color(red)("Se": [Ar] 3d^(?) 4s^(?) 4p^(?))#

#4)" "color(red)("Cd": [Kr] 4d^(?) 5s^(?))#

(No, none of the easy ones are exceptions.)


Saca tu tabla periódica ...

http://www.ptable.com/

Como la conocemos,

  • Las dos primeras columnas son las llamadas #s# bloquear.
  • Las últimas seis columnas reciben la etiqueta "#p# bloquear".
  • Los metales de transición forman el #d# bloque, grupos #"IIIB" - "VIIIB"# y #"IB - IIB"# (o #3 - 12#).
  • Los lantánidos y los actínidos forman el #f# bloquear.

Y llenamos los orbitales con energía, seguidos de consideraciones de cercanía en energía a los orbitales cercanos si es necesario (generalmente más aplicable en el #f# bloque y en las llamadas "excepciones de Aufbau").

Los primeros pocos orbitales en el orden típico son #1s, 2s, 2p, 3s, 3p#. El resto depende del elemento y del entorno atómico ...

#2)#

#"Ni"#, y metal de transición tardía, tiene forma de núcleo #3d# orbitales debido a su #Z_(eff)# estar en el lado superior, y llenamos sus orbitales con la previsión de que el #3d# los orbitales son significativamente bajo en energía que el #4s#.

#1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6# is the core of the previous noble gas, i.e. of #"Ar"#.

Representamos eso como #[Ar]#y agregue el núcleo externo restante #3d# y valencia #4s# electrones:

#=> color(blue)(barul(|stackrel" "(" "[Ar] 3d^8 4s^2" ")|))#

#5)#

#"U"#, un actínido, tiene un inusual configuración electronica. Utilizamos el gas noble anterior para el núcleo de gas noble, #"Rn"#, justificablemente taquigrafía para #1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^10 4s^2 4p^6 4d^10 4f^14 5s^2 5p^6 5d^10 6s^2 6p^6#.

Entonces, consideramos el núcleo externo #5f#valencia #6d# y valencia #7s# orbitales en el orden apropiado.

Aunque el #5f# los electrones son el núcleo externo del uranio, el #7s# y #6d# son realmente cercanos en energía, prácticamente degenerados. Ya que #"U"# es el actínido de la cuarta columna que lo haríamos esperar una configuración Aufbau de:

#color(red)([Rn] 5f^4 7s^2)# (ALERT! ALERT! ERROR! ERROR!)

Eso es, sin embargo, INCORRECTO. los actínidos tempranos (y en menor medida, los primeros lantánidos) son excepciones---a saber, #ul("Ac" - "Np")#.

El electrón que nosotros me hubiera gustado creer está en el #5f# orbital se coloca realmente en el #6d# orbital. Por lo tanto, la configuración correcta es en realidad:

#=> color(blue)(barul|stackrel" "(" "[Rn] 5f^3 6d^1 7s^2" ")|)#

A pesar de que el #6d# los orbitales son más altos en energía que los #5f# orbitales, son de tamaños similares. Sin embargo, el #5f# es más compacto debido a su mayor momento angular #l# dándole un plano nodal más (pero un nodo radial menos en #n = 5# que en el #6d#).

Por lo tanto, la #6d# Es probable que sea la elección que alivia un poco la repulsión de electrones.

#6)#

#"Pb"# es normal metal post-transición.

Incluimos el #Xe# núcleo, que ahora sabemos cómo escribir. También incluimos el #6s# inspeccionando el #s# bloque, y desde #"Pb"# es un metal posterior a la transición, tenemos #(n-2)f# y #(n-1)d# orbitales

Esto nos da, entonces:

#=> color(blue)(barul(|stackrel" "(" "[Xe] 4f^14 5d^10 6s^2 6p^2" ")|))#

Pero claro, no más que #bb4# de esos electrones son en realidad valencia.


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