Diagrama de energia orbital para o berílio?

Bem, a ordem do orbital atômico (AO) é bastante normal e previsível.

BERÍLIO AO ENCOMENDA ENERGÉTICA

#"Be"#A configuração eletrônica de estado fundamental é a que você provavelmente já aprendeu até agora, que é #1s^2 2s^2#; isso indica que o #2s# é mais alto em energia (mas você sabia disso), então tudo que você realmente tem é um #1s# AO e, em seguida, um #2s# AO substancialmente mais alto em energia. Esse é o diagrama AO.

Então, literalmente, desenhe duas linhas horizontais, identifique-as #1s# e #2s#e desenhe uma seta de equilíbrio vertical através de cada orbital.

Uma flecha para cada elétron; um é spin-up e o outro é spin-down devido à Princípio de exclusão de Pauli (deve haver diferentes estados quânticos; basta ter diferentes #m_s#).

(Tecnicamente ainda o desenhei duas vezes abaixo.)

VISÃO GERAL DO DIAGRAMA DO MO DE BERÍLIO

O mais interessante é se você desenhar o orbital molecular (MO) diagrama para #"Be"_2# (Eu fiz isso no MarvinSketch):

Os diagramas AO estão à esquerda ou à direita. O diagrama MO é o diagrama como um todo.

Se você quiser desenhar o Estado de excitação, desenhe um #2p# AO um pouco mais acima e mova um #2s# elétron (do AO mais ocupado) para o #2p# AO (o AO mais baixo e desocupado).

COMBINAÇÃO LINEAR DO SIGMA #mathbf(ns)# AOs

quando dois #ns# AOs combinam com AOs de sua própria espécie, eles fazem #sigma_(ns)# e #sigma_(ns)^"*"# MOs, onde #n = 1, 2, 3, ... , N# e #n# é um número inteiro.

O antibonding #sigma_(ns)^"*"# Os MOs são mais energéticos (porque formam um nó no meio onde os elétrons não podem estar, portanto, os elétrons não podem "proteger" com a mesma eficácia que os dois núcleos se repelem).

O ligação #sigma_(ns)# MOs são mais baixos em energia (caso contrário, por que ligação? #=># mais estável).

Preenchendo orbitais no diagrama do MO

Conte o número de elétrons contribuídos por cada berílio.

Use o Princípio de Aufbau (encha os orbitais com a menor energia primeiro e suba), Regra de Hund (um elétron em cada orbital do mesmo nível de energia de cada vez, então dobre uma vez que todos os orbitais do mesmo nível de energia já possuam um elétron) e o Princípio de exclusão de Pauli (dois elétrons no mesmo orbital #=># rotações opostas) para encher os orbitais da menor para a maior energia.

Dois no #sigma_(1s)# MO, uma vez que é o único de seu nível de energia específico, depois dois no #sigma_(1s)^"*"# MO. A mesma ideia com o #sigma_(2s)# e #sigma_(2s)^"*"# MOs.

DESAFIO: Você pode descobrir o diagrama MO para #Be_2^(2+)#? E a configuração eletrônica? Dica: Qual é o orbital molecular de maior ocupação (HOMO)?