Bästa svaret
Klorets atomnummer är 17, vilket innebär att det har 17 elektroner i atomformen.
Dess elektroniska konfiguration är således:
De första 10 elektronerna är ordnade som neon, följt av 3s och 3p orbitaler.
Även om det kan verka som att endast 1 elektron kan rymmas i den halvfyllda p-banan, kan upp till 7 elektroner rymmas!
Hur? Låt oss rita orbitalerna …
Nu på bilden ovan saknar vi något … Det finns 5 lediga d orbitaler i den tredje energinivån!
Låt mig rita dessa 5 d orbitaler i röd färg nedan …
Nu kan de parade elektronerna kopplas från och gå in i d-orbitalerna för att ge olika valenser …
Valency = 3
Valency = 5
Valency = 7
Således kan klor uppvisa upp till 7 valens på grund av de lediga 3d-orbitalerna
Så det finns ett sätt att representera klorens elektroniska konfiguration …
Även om det normalt utelämnas eftersom d-orbitalerna är vakant i marktillståndet
Men observera att fluor inte kan visa dessa olika tillstånd, eftersom det saknar lediga orbitaler. För mer information om förekomst eller frånvaro av d-orbitaler, föreslår jag att du studerar Aufbau princip.
Tack 🙂
Svar
Det korta svaret är att det finns en komplicerad uppsättning interaktioner mellan elektronerna och kärnan såväl som mellan elektronerna själva. Detta är vad som slutligen producerar en elektronkonfiguration. liknar en flygväg. Det kan vara lite turbulens längs vägen, men efter varje stöta eller två återgår flygbanan till normal.
Några av stötar orsakas av det faktum att i d och f-block, hela eller halvfyllda underskal blir attraktiva, så mycket att det kan bli lite av ett obetydligt lopp att komma till sådana konfigurationer. Så krom, till exempel, gillar att gå före sig själv och anta en 3d5 4s1-konfiguration snarare än den förväntade 3d4 s2. Relativistiska effekter kan spela en roll. Således är Lr 7p1 7s2 snarare än den förväntade 5d1 6s2.
De viktiga punkterna är:
- Elektronkonfigurationer är för neutrala, isolerade, jordtillståndsatomer. Hur många kemister arbetar någonsin med isolerade atomer? Visst, några gasfaspektroskopister gör det, men nästan alla allmänna kemiexperiment görs i vattenlösning. Nästan all industriell kemi sker i kondenserade faser. Nästan all organisk kemi sker i lösning. Se: Varför lära oss elektronkonfigurationen för elementen är vi?
- Eftersom joner är viktigare än isolerade gasatomer för nästan alla atomer, och viktiga joner saknar avvikande elektronkonfigurationer, finns det liten anledning att oroa sig för avvikande elektronkonfigurationer av atomer. Det är bättre för dig att fokusera på karakteristiska elektronkonfigurationer utan avvikelser i ockupationen av d och s orbitaler i övergångselementen eller d, s och f orbitaler i de inre övergångselementen. Se: Wulfsberg G 2000, Oorganisk kemi, University Science Books, Sausalito, Kalifornien, s. 3.
Tänk till exempel elektronkonfigurationerna för de trevärda katjonerna av lantaniderna:
+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
Inga oegentligheter! Här:
½f = Eu + 2 (4f7) gillar att emulera Gd + 3 (4f7);
f = Yb + 2 (4f14) gillar att emulera Lu + 3 (4f14 )
Sedan finns det Ce + 4 (f0), som gillar att uppnå den tomma kärnan hos sin lantanidfader, nämligen La + 3 (f0); och Tb + 4 (f7) som uppnår samma halvfyllda konfiguration som Gd + 3 (f7).
Se: Shchukarev SA 1974, Neorganicheskaya khimiya, vol. 2 Vysshaya Shkola, Moskva (på ryska), s. 118)