Beste svaret
Spørsmålet er formulert med utilstrekkelig nøyaktighet. Ladning av en nitrilgruppe festet til noe organisk stillas, eller et cyanidanion? For cyanidanionet er overladning -1 (hvis vi integrerer elektrondensitet inne i (si) en kule med en diameter på 10A). For nitrilgruppen har vi mye mer komplekst svar. Overladning inne i en 10A-sfære er null, men hvis vi integreres i mye mindre sfære, f.eks. g. 3A, som er plassert på nitrogenatomet, vil vi finne delvis ladning på ca. -0.4. Den samme ladningen med motsatt polaritet plasseres hovedsakelig på det nærliggende karbonet, men spres også på noen andre karbonstoffer i molekylet (den faktiske situasjonen avhenger sterkt av strukturen). Summen av de positive delladningene må være lik den negative ladningen på nitrogenet. Likevel er overladning NULL her, hvis du observerer / beregner / måler molekylet fra passende avstand. Negativ delvis ladning på nitrogenet kan deles i to eller flere, hvis nitrilgruppen er festet til en dobbeltbinding, eller et konjugert system med dobbeltbindinger eller til en aromatisk ring. Dette kan forklares med negativ mesomereffekt av CN-gruppen og / eller mer presist ved analyse av molekylære orbitaler.
Svar
Holmium er en av lantanidseriene … de har generelt bakken tilstandsstrukturer [Xe] 6s2 4f (n). 4f-orbitalene har radier nærmere sentrum av atomet enn 5d-orbitalene, på grunn av deres lavere hovedkvantetall, så 4f-elektronene har en tendens til å bli en del av atomkjernen … den vanlige egenskapen over lantanidene er at som Z øker du fyller opp 4f-orbitalene, og endrer størrelsen på kjernen gradvis. 5s og 5p kommer ned lavt nok til å bli en del av Xenon-kjernen. Men 4f-elektronene har fordelinger som ligger inne i radiene assosiert med 5s og 5p, så de ville naivt forventes å ha mindre screening og være dypere bundet.
Men vinkelmomentet gjør en forskjell … 5- og 5p-orbitalene trenger faktisk dypere inn i kjernen enn 4f-orbitalene gjør. Dermed er de fylt i Xe-kjernen.
5d-orbitalene ser ikke ut til å komme inn i bildet .. de blir lenger borte, igjen på grunn av økende vinkelmoment.
Nå som etterlater spørsmålet: hvorfor er 6s-orbitalene okkupert i Holmium? Et mulig svar er at skjermkraften på grunn av den tett binde kjernen, inkludert 4f-orbitalene, vinner ut i radiusen til 6s-orbitalene, noe som gjør dem å foretrekke 5d. De to siste elektronene foretrekker å holde seg litt lenger borte.
Fin diskusjon av dette her: