Bedste svar
Chlors atomnummer er 17, hvilket betyder, at det har 17 elektroner i atomformen.
Dens elektroniske konfiguration er således som følger:
De første 10 elektroner er arrangeret som neon, efterfulgt af 3s og 3p orbitaler.
Selvom det kan se ud som om kun 1 elektron kan rumme i den halvt fyldte p orbital, kan op til 7 elektroner være plads til!
Hvordan? Lad os tegne orbitalerne…
Nu på billedet ovenfor mangler vi noget … Der er 5 ledige d orbitaler på 3. energiniveau!
Lad mig tegne disse 5 d orbitaler i rød farve under …
Nu kan de parrede elektroner oprette parring og indtaste d-orbitalerne for at give forskellige valenser …
Valency = 3
Valency = 5
Valency = 7
Således kan klor udvise op til 7 valens på grund af de ledige 3d orbitaler
Så der er s en måde at repræsentere klorens elektroniske konfiguration på …
Selvom det normalt udelades, fordi d-orbitalerne er ledig i jordtilstanden
Men bemærk, at fluor ikke kan vise disse forskellige tilstande, fordi det mangler ledige orbitaler. For mere information om tilstedeværelsen eller fraværet af d orbitaler, foreslår jeg dig at studere Aufbaus princip.
Tak 🙂
Svar
Det korte svar er, at der er et kompliceret sæt interaktioner mellem elektronerne og kernen såvel som mellem elektronerne selv. Dette er, hvad der i sidste ende producerer en elektronkonfiguration.
Fortsætter langs elementerne, mønsteret i elektronkonfigurationer derefter ligner en flyvevej. Der kan være en smule turbulens undervejs, men efter hver bump eller to vender flyvebanen tilbage til normal.
Nogle af bumpene skyldes, at i d og f-blokke, fulde eller halvfyldte underskaller bliver attraktive, så meget at der kan være lidt af et uværdigt løb om at komme til sådanne konfigurationer. Så krom kan f.eks. lide at komme foran sig selv og vedtage en 3d5 4s1 konfiguration snarere end den forventede 3d4 s2. Relativistiske effekter kan spille en rolle. Således er Lr 7p1 7s2 snarere end den forventede 5d1 6s2.
De vigtige punkter er:
- Elektronkonfigurationer er for neutrale, isolerede jordtilstandsatomer. Hvor mange kemikere arbejder nogensinde med isolerede atomer? Sikker på, et par gasfasespektroskopere gør det, men næsten alle generelle kemieksperimenter udføres i vandopløsning. Næsten al industriel kemi udføres i kondenserede faser. Næsten al organisk kemi udføres i opløsning. Se: Hvorfor undervise i elektronkonfigurationen af elementerne er vi gør?
- Da ioner er vigtigere end isolerede gasformige atomer for næsten alle atomer, og vigtige ioner ikke har anomale elektronkonfigurationer, er der ringe grund til at bekymre sig om anomale elektronkonfigurationer af atomer. Det er bedre for dig at fokusere på karakteristiske elektronkonfigurationer uden anomalier i besættelserne af d og s orbitaler i overgangselementerne eller d, s og f orbitaler i de indre overgangselementer. Se: Wulfsberg G 2000, Uorganisk kemi, University Science Books, Sausalito, Californien, s. 3.
Overvej for eksempel elektronkonfigurationerne af de trivalente kationer af lanthaniderne:
+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
Ingen uregelmæssigheder! Her:
½f = Eu + 2 (4f7) kan lide at efterligne Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) kan lide at efterligne Lu + 3 (4f14 )
Så er der Ce + 4 (f0), der kan lide at nå den tomme kerne af sin lanthanid-stamfader, nemlig La + 3 (f0); og Tb + 4 (f7), der opnår den samme halvfyldte konfiguration som Gd + 3 (f7).
Se: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, bind 2 Vysshaya Shkola, Moskva (på russisk), s. 118)