Konfiguracje elektronowe pierwiastków

Konfiguracje elektronowe metali przejściowych tworzy się poprzez wypełnianie elektronami kolejnych orbitali d (z pewnymi wyjątkami wynikającymi ze specyficznych własności orbitali d): mają one konfiguracje od ns^{2}(n-1)d^{1} do ns^{2}(n-1)d^{10} (grupa 12),  do ns^{1}(n-1)d^{10} (metale szlachetne). Dla metali 6 i 7 okresu przed podpowłoką d, wypełniana jest niższa podpowłoka f. Według reguły rozbudowy, kolejne orbitale zapełniane są elektronami według wzrastającej energii. W przypadku orbitali s i p sytuacja prosta, energia orbitali rośnie według wzrastającej głównej i pobocznej liczby kwantowej, jednak w przypadku orbitali d występuje komplikacja, ponieważ orbital nd ma energię nieznacznie wyższą niż orbital n+1 s. Dlatego orbitale 3d zostają zapełnione dopiero po wypełnieniu podpowłoki 4s. Podobnie jest z orbitalami typu f, w ich przypadku energia jest jeszcze wyższa i orbital nf jest zapełniany dopiero po wypełnieniu orbitalu (n+2)s. Rozbudowa konfiguracji elektronowych metali przejściowych związana jest przede wszystkim z efektami energetycznymi towarzyszącymi wypełnianiu podpowłok d (oraz f) oraz z nieznacznymi różnicami energetycznymi między orbitalami ns, (n-1)d i (n-2)f.

Konfiguracje elektronowe pierwiastków- zjawisko promocji i metale szlachetne

Energia orbitali ns i  (n-1)d jest bardzo zbliżona, a różnice energii w parach 4s-3d, 5s-4d, 6s-5d itd. Nie są jednakowe. Orbital ns ma zwykle energię niższą i jest wypełniany najpierw, jednak w niektórych przypadkach korzystniejsza energetycznie jest konfiguracja, w której jeden lub dwa elektrony z orbitalu ns zostają przeniesione na orbital (n-1d). Ma to miejsce w przypadku rutenu (konfiguracja [Kr]5s^{1} 4d^{7} , zamiast [Kr]5s^{2} 4d^{6} ), rodu (konfiguracja [Kr]5s^{1}4d^{8} zamiast[Kr]5s^{2} 4d^{7}), palladu, gdzie przesunięciu ulegają 2 elektrony i uzyskiwana jest konfiguracja zamkniętopowłokowa ([Kr]5s^{0} 4d^{10} zamiast [Kr]5s^{2} 4d^{8}), platyny ([Xe]6s^{1} 4f^{14}5d^{9} zamiast [Xe]6s^{2} 4f^{14}5d^{9}) i metali grupy 11: miedzi, srebra i złota – konfiguracja ns^{1}(n-1)d^{10} zamiast  ns^{2}(n-1)d^{9}.

Konfiguracje elektronowe pierwiastków- lantanowce i aktynowce

W przypadku części lantanowców i aktynowców, po umieszczeniu tylko jednego elektronu na orbitalu (n-1)d, bardziej korzystne energetyczne staje się zapełnianie orbitali (n-2)f. W ten sposób część pierwiastków w tych szeregach ma konfiguracje ns^{2}(n-2)f^{x}(n-1)d^{1}, a część - ns^{2}(n-2)f^{x}(n-1)d^{0}. Jest to zjawisko podobne do promocji pomiędzy orbitalami s a d, występującej dla metali szlachetnych.

Polecamy również:

  • Chrom – wzór, właściwości, otrzymywanie, zastosowanie

    Chrom, oznaczany symbolem Cr, jest pierwszym metalem w szóstej grupie układu okresowego. Ma on liczbę atomową 24 i masę atomową 51,9961u. Pierwiastkowy chrom jest stalowo-szarym, połyskliwym metalicznym ciałem stałym o temperaturze topnienia 1907°C. Więcej »

  • Mangan – wzór, właściwości, otrzymywanie, zastosowanie

    Mangan to metal przejściowy o liczbie atomowej 25 i masie atomowej 54,938u. Oznaczony jest symbolem Mn i leży w 7 grupie układu okresowego. Pierwiastkowy mangan jest ciałem stałym o charakterze metalicznym, jest twardy i kruchy oraz ulega na powietrzu i w wodzie reakcjom z tlenem („rdzewieje”) podobnie... Więcej »

  • Związki kompleksowe – wzory właściwości, przykłady, zadania

    Związki kompleksowe to związki chemiczne, w których atom centralny, najczęściej będący atomem metalu, jest połączony z jedną lub więcej cząsteczek lub atomów, zwanych ligandami, za pomocą wiązań koordynacyjnych. Więcej »

  • Właściwości i zastosowanie żelaza

    Żelazo (łac. ferrum) jest pierwiastkiem chemicznym, metalem przejściowym (leży w 4 okresie i 8 grupie układu okresowego). Liczba atomowa żelaza równa jest 26, a jego masa atomowa wynosi 55,85 u. Występuje na 9 stopniach utlenienia - −II, −I, 0, I, II, III, IV, V, VI (z czego najczęściej na... Więcej »

  • Właściwości i zastosowanie miedzi

    Miedź (łac. cuprum) to pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych (leży w 11 grupie układu okresowego). Jej nazwa łacińska wywodzi się od Cypru, gdzie była wydobywania w starożytności. Miedź jest metalem miękkim, kowalnym i ciągliwym o gęstości równej 8,93 g/cm3. Ma barwę... Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 3 + 4 =
Ostatnio komentowane
dzięki
• 2022-11-28 16:21:19
ok
• 2022-11-25 15:27:39
super
• 2022-11-24 18:51:50
super, ale czemu nie ma przykładów, żeby można było zobaczyć w praktyce jak to wygl...
• 2022-11-24 09:46:41
a jak napisać dyskusje na temat opowiadania "kwiat kalafiora"?
• 2022-11-21 19:40:07