Najlepsza odpowiedź
Liczba atomowa chloru to 17, co oznacza, że ma on 17 elektronów w postaci atomowej.
Zatem jego konfiguracja elektroniczna jest następująca:
Pierwsze 10 elektronów jest ułożonych jak neon, a następnie Orbitale 3s i 3p.
Chociaż może się wydawać, że tylko 1 elektron może być umieszczony na półpełnym orbitalu p, można pomieścić do 7 elektronów!
Jak? Narysujmy orbitale…
Teraz, na powyższym obrazku, „brakuje nam czegoś … Jest 5 wolnych d orbitale na 3. poziomie energii!
Pozwólcie, że narysuję poniżej te 5-dowe orbitale w kolorze czerwonym …
Teraz sparowane elektrony mogą rozparować się i wejść na orbitale d, aby nadać różne wartościowości …
Walencja = 3
Valency = 5
Valency = 7
Zatem chlor może wykazywać do 7 wartościowości z powodu wolnych orbitali 3d
Tak więc, są jeszcze jeden sposób na przedstawienie konfiguracji elektronicznej Chloru …
Chociaż zwykle jest pomijany, ponieważ orbitale d są wolne w stanie podstawowym
Ale zauważ, że fluor nie może pokazać tych różnych stanów, ponieważ brakuje mu wolnych orbitali. Aby uzyskać więcej informacji na temat obecności lub braku orbitali d, proponuję przestudiować zasadę Aufbau.
Dzięki 🙂
Odpowiedź
Krótka odpowiedź jest to, że istnieje skomplikowany zestaw interakcji między elektronami a jądrem, a także między samymi elektronami. To właśnie ostatecznie tworzy konfigurację elektronową.
Idąc wzdłuż elementów, wzór w konfiguracjach elektronów przypomina tor lotu. Po drodze mogą występować niewielkie turbulencje, ale po każdym wybiciu lub dwóch tor lotu wraca do normy.
Niektóre nierówności są spowodowane faktem, że w d i F-bloki, pełne lub w połowie wypełnione podpowłoki stają się atrakcyjne, do tego stopnia, że może być trochę niegodnej rasy, aby dostać się do takich konfiguracji. Na przykład chrom lubi wyprzedzać siebie i przyjmować 3d5 Konfiguracja 4s1 zamiast oczekiwanego 3d4 s2. Efekty relatywistyczne mogą odgrywać rolę. Zatem Lr wynosi 7p1 7s2 zamiast oczekiwanego 5d1 6s2.
Ważne punkty to:
- Konfiguracje elektronów dotyczą neutralnych, izolowanych atomów w stanie podstawowym. Ilu chemików kiedykolwiek pracuje z izolowanymi atomami? Jasne, robi to kilku spektroskopistów fazy gazowej, ale prawie wszystkie ogólne eksperymenty chemiczne są wykonywane w roztworze wodnym. Prawie cała chemia przemysłowa odbywa się w fazach skondensowanych. Prawie cała chemia organiczna zachodzi w roztworze. Zobacz: Po co uczyć konfiguracji elektronowej elementów, którymi się zajmujemy?
- Ponieważ jony są ważniejsze niż izolowane atomy gazowe dla prawie wszystkich atomów, a ważne jony nie mają anomalnych konfiguracji elektronów, nie ma powodu, aby martwić się o anomalne konfiguracje elektronów atomów. Lepiej będzie skupić się na „charakterystycznych” konfiguracjach elektronów bez anomalii w zajętości orbitali di s w elementach przejściowych lub orbitali d, s i f w wewnętrznych elementach przejściowych. Patrz: Wulfsberg G 2000, Inorganic Chemistry, University Science Books, Sausalito, California, str. 3.
Rozważmy na przykład konfiguracje elektronów trójwartościowych kationów lantanowców:
+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
Żadnych nieprawidłowości! Tutaj:
½f = Eu + 2 (4f7) lubi emulować Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) lubi emulować Lu + 3 (4f14) )
Następnie mamy Ce + 4 (f0), które lubi osiągać pusty rdzeń swojego lantanowca przodka, mianowicie La + 3 (f0); i Tb + 4 (f7) osiągając tę samą konfigurację w połowie wypełnioną co Gd + 3 (f7).
Patrz: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, vol. 2 Vysshaya Shkola, Moskwa (po rosyjsku), s. 118)