Bedste svar
Spørgsmålet er formuleret med utilstrækkelig nøjagtighed. Opladning af en nitrilgruppe fastgjort til et organisk stillads eller en cyanidanion? For cyanidanionen er overladning -1 (hvis vi integrerer elektrondensitet inde i (fx) en kugle med en diameter på 10A). For nitrilgruppen har vi meget mere komplekse svar. Overladning inde i en 10A-sfære er nul, men hvis vi integreres inde i meget mindre sfære, f.eks. g. 3A, som placeres på nitrogenatomet, finder vi en delvis ladning på ca. -0,4. Den samme ladning med modsat polaritet placeres for det meste på det nærliggende kulstof, men spredes også på nogle andre kulstoffer i molekylet (den aktuelle situation afhænger stærkt af dets struktur). Summen af disse positive partielle ladninger skal være lig med den negative ladning på kvælstof. Ikke desto mindre er overdreven ladning NUL her, hvis du observerer / beregner / måler molekylet fra passende afstand. Negativ delvis ladning på nitrogenet kan opdeles i to eller flere, hvis nitrilgruppen er bundet til en dobbeltbinding eller et konjugeret system med dobbeltbindinger eller til en aromatisk ring. Dette kan forklares ved negativ mesomereffekt af CN-gruppen og / eller mere præcist ved analyse af molekylære orbitaler.
Svar
Holmium er en af lanthanidserierne … de har generelt jorden tilstandsstrukturer [Xe] 6s2 4f (n). 4f-orbitalerne har radier tættere på atomets centrum end 5d-orbitalerne på grund af deres lavere hovedkvantum, så 4f-elektronerne har tendens til at blive en del af atomets kerne … det fælles kendetegn på tværs af lanthaniderne er, at som Z øger, fylder du 4f-orbitalerne og ændrer gradvist kernens størrelse. 5s og 5p kommer ned nok til at blive en del af Xenon-kernen. Men 4f-elektronerne har fordelinger, der ligger inde i radierne forbundet med 5erne og 5p, så de ville naivt forventes at have mindre screening og være dybere bundet.
Men vinkelmomentet gør en forskel … 5s og 5p orbitalerne trænger faktisk dybere ind i kernen end 4f orbitalerne gør. Således er de udfyldt i Xe-kernen.
De 5d orbitaler ser ikke ud til at komme ind i billedet .. de bliver længere væk, igen på grund af stigende vinkelmoment.
Nu efterlades spørgsmålet: hvorfor er 6s-orbitalerne optaget i Holmium? Et muligt svar er, at screeningskraften på grund af den tæt bundne kerne, inklusive 4f-orbitalerne, vinder i radius af 6s-orbitalerne, hvilket gør dem at foretrække 5d. De sidste to elektroner foretrækker at holde sig lidt længere væk.
God diskussion af dette her: