Question

Kolejne dzikie zadanie z Pazdry :(

Tym razem biega walencyjną konfigurację podpowłokową dla Ce³⁺... Najpierw sobie takową chciałam napisać dla atomu ceru. I tu właśnie jest dziko! Chciałam sprawdzić, czy aby dobrze, no i jako że moje źródła informacji nie są na najwyższym poziomie, wchodzę sobie na wikipedię :D Tam głoszą, że powinno być 4f²6s². No dobra, wszystko fajnie, ale na angielskiej wikipedii podają, że powinno być 4f¹5d¹6s². No to patrzę do podręcznika: 4f²6s². Mam też jakieś małe tablice czy coś takiego, więc tam też zaglądnęłam: 4f¹5d¹6s². Dlatego właśnie potrzebuję pomocy! Jak mam ustalić konfigurację jonu, jak nie umiem nawet atomu? Więc rozpatruję te dwie opcję i wychodzi mi, że w każdej powinno zostać dla jonu 4f¹. Już się cieszę z małego zwycięstwa, gdyby nie to że odpowiedzi podają... 5s²5p⁵.

Tak się chyba zakończy moja kariera.

Answer 1

Z lantanowcami (i aktynowcami) jest ogólnie duży problem - właśnie ze względu na konfiguracje elektronowe i już tłumaczę dlaczego. Jest to spowodowane przez dość niewielką różnicę w energiach dla podpowłok 4f i 5d oraz 5f i 6d - przez ten fakt elektronom jest jakby trochę obojętne, czy znajdzie się na 4f czy na 5d (lub 5f i 6d). Tak jest przy cerze, gadolinie (gadolin miałby 8 elektronów na podpowłoce f, a dobrze jest gdy podpowłoka jest wypełniona w połowie - więc jeden elektron przeskakuje na podpowłokę d - czyli klasyczna promocja elektronu, tak jak w chromie) i kilku aktynowcach.  W sumie do tej pory dokładnie nie wiadomo jaką konfigurację mają niektóre aktynowce - to co widzi się w tablicach jest oparte na obliczeniach komputerowych oraz na konfiguracji lantanowców. Dlatego dla ceru w granicach błędu można pisać dwie wersje konfiguracji - 4f¹ 5d¹ 6s² jak i 4f² 6s². Dla kationu ceru w sumie obojętne jest, jaką konfigurację się napisze - pozbywa się on elektronów najpierw z 6s, później z 5d (jeśli się taką konf. pisało) a na końcu z 4f. Więc powinno zostać: Ce³⁺ [Xe] 4f¹. Wersja z odpowiedzi jest nielogiczna - dla ceru podpowłoki 5s i 5p leżą w zrębie atomowym i żadna reakcja chemiczna tych elektronów nie ruszy. 


proszę :)