Nejlepší odpověď
Atomové číslo chloru je 17, což znamená, že má 17 elektronů v atomové formě.
Jeho elektronická konfigurace je tedy následující:
Prvních 10 elektronů je uspořádáno jako neon, následuje 3s a 3p orbitaly.
I když se může zdát, že do poloviny naplněného p orbitálu lze umístit pouze 1 elektron, lze umístit až 7 elektronů!
Jak? Nakreslete orbitaly …
Nyní na obrázku nahoře něco chybí … 5 volných d orbitaly ve 3. energetické úrovni!
Dovolte mi nakreslit těchto 5 d orbitalů červenou barvou níže …
Nyní mohou spárované elektrony zrušit párování a vstoupit na d orbitaly a dát tak různé valence …
Valence = 3
Valence = 5
Valence = 7
Chlór tedy může díky volným 3d orbitalům vykazovat až 7 valence
Takže, ještě jeden způsob, jak reprezentovat elektronickou konfiguraci chloru …
Ačkoli je obvykle vynechán, protože d orbitaly jsou prázdný v základním stavu
Nezapomeňte však, že fluor nemůže tyto různé stavy zobrazit, protože mu chybí jakékoli volné d orbitaly. Pro více informací o přítomnosti nebo nepřítomnosti d orbitalů vám doporučuji prostudovat princip Aufbau.
Díky 🙂
Odpověď
Krátká odpověď je, že existuje složitá sada interakcí mezi elektrony a jádrem, jakož i mezi elektrony samotnými. To je to, co nakonec vytvoří elektronovou konfiguraci.
Pokračování podél prvků, vzor v elektronových konfiguracích pak připomíná dráhu letu. Na cestě může být trochu turbulence, ale po každém nebo dvou nárazech se dráha letu vrátí do normálu.
Některé hrboly jsou způsobeny skutečností, že v d a f-bloky, plné nebo do poloviny naplněné dílčí skořápky se stávají atraktivními natolik, že může existovat trochu nedůstojná rasa, která by se dostala k takovým konfiguracím. Takže například chrom se rád předbíhá a přijme 3d5 Konfigurace 4s1 spíše než očekávaný 3d4 s2. Relativistické efekty mohou hrát roli. Lr je tedy spíše 7p1 7s2 než očekávaný 5d1 6s2.
Důležité body jsou:
- Elektronové konfigurace jsou pro neutrální izolované atomy základního stavu. Kolik chemiků někdy pracuje s izolovanými atomy? Jistě, několik spektroskopů v plynné fázi ano, ale téměř všechny experimenty s obecnou chemií se provádějí ve vodném roztoku. Téměř veškerá průmyslová chemie se provádí v kondenzovaných fázích. Téměř veškerá organická chemie se provádí v roztoku. Viz: Proč učit elektronovou konfiguraci prvků, které děláme?
- Jelikož jsou ionty pro téměř všechny atomy důležitější než izolované plynné atomy a důležité ionty nemají žádné anomální elektronové konfigurace, není důvod se obávat anomálních elektronových konfigurací atomů. Bude vám lépe se soustředit na „charakteristické“ elektronové konfigurace bez anomálií v obsazenosti orbitálů d a s v přechodových prvcích nebo orbitalů d, s a f ve vnitřních přechodových prvcích. Viz: Wulfsberg G 2000, Inorganic Chemistry, University Science Books, Sausalito, Kalifornie, s. 3.
Zvažte například elektronovou konfiguraci trojmocných kationtů lanthanoidů:
+4 +2 | +4 +2
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd | Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
½f ½f | f f
f1 f2 f3 f4 F5 f6 f7 | f8 f9 10 11 12 13 14
Žádné nesrovnalosti! Zde:
½f = Eu + 2 (4f7) rád emuluje Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) rád emuluje Lu + 3 (4f14) )
Pak je tu Ce + 4 (f0), který rád dosáhne prázdného jádra svého předka lanthanidu, konkrétně La + 3 (f0); a Tb + 4 (f7) dosahující stejné poloplněné konfigurace jako Gd + 3 (f7).
Viz: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, sv. 2 Vysshaya Shkola, Moskva (v ruštině), s. 2 118)