Počet nepárových elektronů v atomu

Anonym Texiweq10.01.2014 18:03 Nahlásit
Ahoj, mám tu jednoduchý příklad, se kterým si nevím rady.
Určete počet nepárových elektronů v atomu Mn a iontu Mn2+. Napsala jsem si elektronovou konfiguraci: Mn:(Ar) 4s2 3d5, protože je to d-prvek, tak má valenční elektrony v obou vrstvách ne? A jak poznám, které z nich jsou nepárové? A proč se v knize píše ta konfigurace naopak (3d5 4s2)?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Nyhanoz10.01.2014 19:59 Nahlásit
Nepárové elektrony poznáš, když si rozepíšeš valenční vrstvu podle všech výstavbových principů elektronové konfigurace. Jsou to zkrátka ty, které "sdílí" samotný orbital, bez párového elektronu s opačným spinem. Výstavbový princip (+ výjimky - např. čtvrtá skupina přechodných kovů) odpovídá minimální energii atomu (resp. elektronového obalu). (4s) orbitaly jsou energeticky níž, než (3d) orbitaly, proto se zaplňují jako první. Po zaplnění (3d) orbitalů se se však situace mění, a elektrony se ionizují nejprve z eskových orbitalů. To by mohlo odpovídat pořadí (3d5 4s2).
Mezek10.01.2014 20:01 Nahlásit
1: Orbitaly se zapisují buď tak, jak jdou při zaplňování za sebou (4s2 3d5), nebo jak jsou uspořádány v atomu (3d5 4s2). Takže to zapisuje jak kdo.

2: Energeticky stejné (degenerované) orbitaly se nejprve zaplní jedním elektronem a pak se teprve doplňují páry. p - orbitaly jsou degenerované 3x, d- orbitaly 5x. Konfigurace 3d5 znamená 5 nepárových (singl) elektronů na 5 orbitalech d. Tato konfigurace je energeticky zvýhodněná, proto
V - 4s2 3d4; Cr - 4s1 3d5; Mn - 4s2 3d5; Fe - 4s2 3d6.
Když se na to podíváš, vidíš, že u Cr je konfigurace 3d5 energeticky zvýhodněná natolik, že se ustaví i na úkor elektronového páru na orbitalu 4S. Další elektron u Mn pak doplní pár na orbitalu 4s. A dál pokračuje doplňování páru na orbitalu 3d. Nejvíc nepárových elektronů má Cr, má 6 singl elektronů. Úpně zaplněný d- orbital má konfiguraci d10.

Stačí?
Cenobita.10.01.2014 20:14 Nahlásit
Mezek: Bylo někdy pozorováno nebo dělán výzkum ve věci, kdy elektrony opustí orbital např. 1s a vymění místo s jiným elektronem v jiném orbitálu. Mám na mysli takovou migraci elektronů. Nebo elektrony zůstávají uvězněny v nižších slupkách "po všechny věky" ?

PS: nemluvím tu o valenčních elektronech, které se při reakcích stěhují. Zajímám mě jestli je orbital "pastí elektronu".
Mezek10.01.2014 20:30 Nahlásit
Je možné atom ionizovat, nebo při pohlcení vhodného fotonu atom přeskočí na vyšší orbital (excitovaný stav) a po nějakém čase se vrátí a při tom vyzáří energetický rozdíl. To je princip spektroskopie. Excitační foton nemusí být nutně z oblasti viditelného světla. K excitaci tohoto typu může dojít na příklad i při dopadu rychlých elektronů na kovový povrch a při zpětném přeskoku dojde k vyzáření fotonu v rentgenové oblasti. Vzhledem k tomu, že orbitaly jsou charakterizovány především svou energií, nemůže k přechodu dojít jinak než dodáním nebo vyzářením energie.
Cenobita.10.01.2014 23:10 Nahlásit
Mezek: to ano ale to se týká těch vyšších vrstev (slupek), pokud bych dodal energii tak se excitují jen valenční, maximálně subvalenční elektrony, ale já měl na mysli zda by se dokázal např. vytrhnout elektron z 1s u např. uranu a vyměnit místo s jiným elektronem.

Mám takovou představu: jeden elektron svoji energii "předá" vyzáří a druhý tuto energii pohltí ten druhý se excituje a vymění si místo s tím co energii vyzářil (nebo jiným). Předpokládám působení vnějšího hybatele (vnější energie). Tím bych chtěl naznačit, že elektrony nejsou v atomu uvězněny "po všechny věky", ale mohou se v rámci obalu vyměňovat a následně přecházet do jiných atomů - chemické vazby.
Mezek11.01.2014 04:48 Nahlásit
Excitace elektronů vnitřních slupek u těžších atomů vede ke vzniku "charakteristického" rentgenového záření, viz http://jdem.cz/9hsg5
Cenobita.11.01.2014 09:54 Nahlásit
Mezek: Díky - to je přibližně ono, takže tam přestává chemie a začíná fyzika.
Přidat komentář do diskuze ▾