Cel mai bun răspuns
Întrebarea este formulată cu o precizie insuficientă. Încărcarea unui grup nitril atașat la o schelă organică sau la un anion cianură? Pentru anionul cianură, sarcina totală este -1 (dacă integrăm densitatea electronilor în interiorul (să zicem) o sferă cu diametrul de 10A). Pentru grupul nitrilic avem un răspuns mult mai complex. Sarcina generală în interiorul unei sfere de 10A este zero, dar dacă ne integrăm în interiorul unei sfere mult mai mici, e. g. 3A, care este plasat pe atomul de azot, vom găsi o încărcare parțială de aprox. -0,4. Aceeași sarcină cu polaritate opusă este plasată mai ales pe carbonul vecin, dar se răspândește și pe alți atomi de carbon din moleculă (situația reală depinde puternic de structura sa). Suma acestor sarcini parțiale pozitive trebuie să fie egală cu sarcina negativă pe azot. Cu toate acestea, sarcina totală este ZERO aici, dacă observați / calculați / măsurați molecula de la distanță adecvată. Încărcarea parțială negativă asupra azotului poate fi împărțită în două sau mai multe, dacă gruparea nitril este atașată la o legătură dublă sau la un sistem conjugat de legături duble sau la un inel aromatic. Acest lucru poate fi explicat prin efectul mezomeric negativ al grupului CN și / sau mai precis prin analiza orbitalelor moleculare.
Răspuns
Holmium este una dintre serile de lantanide … în general, au sol structuri de stare [Xe] 6s2 4f (n). Orbitalii 4f au raze mai apropiate de centrul atomului decât orbitalele 5d, datorită numărului lor cuantic principal mai mic, astfel încât electronii 4f tind să devină parte a miezului atomului … caracteristica comună între lantanide este aceea ca Z crește, umpleți orbitalii 4f și schimbați treptat dimensiunea miezului. 5s și 5p coboară suficient de jos pentru a deveni parte a miezului Xenon. Dar electronii 4f au distribuții care se află în interiorul razelor asociate cu 5s și 5p, deci ar fi de așteptat ca naiv să aibă un ecran mai mic și să fie mai profund legați.
Dar impulsul unghiular face diferența … orbitalii 5s și 5p pătrund de fapt mai adânc în miez decât orbitalii 4f. Astfel, acestea sunt umplute în nucleul Xe.
Orbitalii 5d nu par să intre în imagine .. se îndepărtează, din nou din cauza impulsului unghiular crescând.
Acum, asta rămâne întrebarea: de ce sunt ocupate orbitalele 6s în Holmium? Un posibil răspuns este că forța de screening datorată miezului strâns legat, inclusiv orbitalele 4f, câștigă pe raza orbitalelor 6s, făcându-le preferabile 5d. Ultimii doi electroni preferă să rămână puțin mai departe.
O discuție frumoasă despre acest lucru aici: