Ausname bei Elektronekonfiguratiounen

Prognos géint gemoossene Grondzoustand

D’einfacht Aufbau-Schema virausgesäit vill Grondzoustände richteg, mee Cr a Cu erënneren drun, datt d’reell Reegel déi niddregst Gesamtenergie ass. Cr gëtt [Ar]3d⁵4s¹ amplaz [Ar]3d⁴4s² geschriwwen, Cu [Ar]3d¹⁰4s¹ amplaz [Ar]3d⁹4s².

D’Erklärung mat enger «hallef gefëllter Ënnerschuel» brauch Nuance

«Hallef voll» oder «voll» d-Ënnerschuelen als magesch stabil ze bezeechnen ass ze kuerz. D’Energiebilanz enthält 3d–4s-Ofstand, Elektronenofstoussung, Austausch an Orbitalrelaxatioun. Bei schwéieren Elementer komme relativistesch Verschiebungen dobäi.

Méi schwéier Iwwergangselementer

An den 4d- a 5d-Serië passen nach méi Elementer net an ee Slogan: Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt an Au weisen Ëmverdeelung tëscht ns an (n−1)d. D’Detailer sinn elementspezifesch.

Neutral Atomer an Ione si verschidde Froen

Eng Ausnam vum neutralen Atom däerf net mechanesch op seng Ione kopéiert ginn. Cu ass [Ar]3d¹⁰4s¹, mee Cu⁺ ass [Ar]3d¹⁰; Fe ass [Ar]3d⁶4s² an Fe²⁺ ass [Ar]3d⁶. Bei ville Iwwergangsmetall-Katioune ginn déi besat ns-Elektrone virun (n−1)d ewechgeholl.

Dat ass kee Widdersproch: d’Energieuerdnung ännert sech mat der Besetzung. D’Fëlluerdnung vun engem neutralen Atom ass net automatesch d’Ioniséierungsuerdnung.

Experimentell Evidenz hannert de Konfiguratiounen

Konfiguratioune ginn aus Spektroskopie, Ioniséierungsenergien, Photoelektronspektroskopie, Magnetismus a Quanteberechnungen ofgeleet. E Schouldiagramm ass eng Prognos, net déi lescht Autoritéit.

Eng praktesch Reegel fir Aufgaben

Fir d’éischt

Benotz Aufbau, Pauli an Hund fir déi erwaart Konfiguratioun ze generéieren.

Duerno

Kontrolléier duerno bekannt Grondzoustands-Ausnamen, besonnesch am d- an f-Block.

Fir Ionen

Bei Ionen ginn Elektrone no den Energien vun de wierklech besaten Zoustänn ewechgeholl; bei Iwwergangsmetall-Katioune meeschtens ns virun (n−1)d.

Fir d’Erklärung

Erklär d’Ofwäichung als Konkurrenz vun der Gesamtenergie. «Hallef voll» oder «voll» ass keng universell Ursaach onofhängeg vun aneren Interaktiounen.

Ausgewielte Grondzoustands-Ausnamen

D’Beispilltabell ass keng nei Lëscht fir blann ze léieren. Si weist, datt bal degeneréiert Konfiguratioune konkurréieren an d’niddregst Arrangement am d-Block wiessle kann.

Konfiguratioun hänkt vun der beschriwwener Species of

Palladium weist d’Gefor vun enger eenzeger Geschicht

Pd ass besonnesch léierräich: de Grondzoustand gëtt üblecherweis [Kr]4d¹⁰5s⁰ geschriwwen. Hie passt net emol an déi vereinfacht Geschicht, datt genee een s-Elektron verschobe gëtt, fir d⁵ oder d¹⁰ z’erreechen.

Magnetesch Evidenz limitéiert méiglech Arrangëmenter

Eng Konfiguratioun seet d’Zuel vun ongepaarten Elektrone viraus an domat eng einfach paramagnetesch oder diamagnetesch Äntwert. Verglach mat gemoossene Magnetismus kann eng elektronesch Zouuerdnung ënnerstëtzen oder widderleeën.

D’chemescht Ëmfeld ännert Orbitalenergien

Fräi Atomer, Ionen, Komplexer a Festkierper hunn net onbedéngt datselwecht Orbitalenergie-Landschaft. Ligandefelder splécken d-Orbitaler, a Festkierper bilden Bänner. Eng Konfiguratioun gehéiert ëmmer zu enger spezifizéierter Species an engem spezifizéierten Zoustand.

Übungen

Chrom

Wat ass den üblech observéierte Grondzoustand vu Cr?

Cu²⁺

Ausgoend vu Cu = [Ar]3d¹⁰4s¹, wéi gesäit Cu²⁺ aus?

Physikalesch Erklärung

Firwat erkläert «hallef gefëllte Schuele si stabil» net all Ausnamen?