¿Cuál es la configuración electrónica de # "Pt" ^ (2 +) "#, de acuerdo con la regla de Madelung?

El indicador del configuración electronica of #"Pt"^(2+)"# is #[Xe]4f^(14)5d^(8)#.


La energía de un electrón en un átomo aumenta al aumentar el valor de #n# El número cuántico principal.

Dentro de un nivel de energía, como se define por #n#, hay subniveles que están definidos por el número cuántico de momento angular #l# que toma valores integrales de cero hasta #(n-1)#

Los subniveles en orden de aumento de energía (para el mismo #n#) son #s < p < d < f#, etc.

El indicador del Regla de Madelung establece que la energía de un electrón depende del valor de #(n+l)#. Esto nos da el llamado "Principio de Aufbau" y el diagrama de nivel de energía que ves en los libros de texto:

http://cronodon.com/images/

Puedes ver que en el diagrama, el #4s# es más bajo en energía que #3d#, por lo que normalmente se llena primero:

Para las #4s# obtenemos #(n+l)=4+0=4#

Para las #3d# obtenemos #(n+l)=3+2=5# es decir, mayor en energía.

El problema radica en el hecho de que este diagrama no se aplica a todos los átomos ni debemos esperar que lo haga.

Después del calcio, la regla comienza a romperse a medida que ocurren complejas interacciones electrónicas. Estos se vuelven especialmente significativos a medida que los niveles de energía de los electrones se acercan cada vez más para átomos más grandes.

Para la primera serie de transición, el #3d# cae en energía en relación con el #4s# (diferentes textos dan diferentes resultados cuando esto sucede exactamente). Esto significa efectivamente #4s# tiene algo más de energía y estos electrones se pierden primero y definen el radio atómico del átomo.

Nuevamente, como acabo de mencionar, las interacciones 4s-3d son más complejas que a primera vista.

Por ejemplo, son por qué el hierro (#"Fe"^(0)#) es #[Ar]3d^(6)4s^(2)# y no #[Ar]3d^(8)4s^(0)#, a pesar de #3d# comienza a llenarse primero.

Apliquemos la Regla de Madelung a los ejemplos en su pregunta:

#[Xe]6s^(2)4f^(14)5d^(8)#

Para las #6s# obtenemos #(n+l)=6+0=6#

Para las #4f# obtenemos #(n+l)=4+3=7#

Para las #5d^(8)# obtenemos #5+2=7#

Cuando las subcapas 2 tienen el mismo valor de #(n+l)# es decir, #7# el que tiene el más alto #n# Se dice que el valor es mayor en energía.

Entonces, el principio de la Regla de Madelung / Aufbau predeciría esa configuración. Puedes aplicar ese razonamiento a #[Xe]4f^(14)5d^(10)#en el que ambas subcapas tienen #(n+l)# valores de #7#

El indicador del configuración correcta de acuerdo con "Cotton and Wilkinson" es:

#color(green)([Xe]4f^(14)5d^(9)6s^(1))#

Es no de acuerdo con la Regla de Madelung / Principio de Aufbau por las razones ya mencionadas.

Entonces perder el #6s# y uno de #5d# da #"Pt"^(2+)"#:

#color(blue)([Xe]4f^(14)5d^(8))#

La Regla de Madelung es una regla y no una ley, por lo que no es aplicable en todos los casos.


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