Qual é a configuração eletrônica de ${Pt}^{2 +}$ $"Pt" ^ (2 +) "$ , de acordo com a regra de Madelung?

O configuração eletrônica of ${Pt}^{2 +}$ $"Pt"^(2+)"$ is $[X e] 4 f^{14} 5 d^{8}$ $[Xe]4f^(14)5d^(8)$ .

A energia de um elétron em um átomo aumenta com o aumento do valor de $n$ $n$ o número quântico principal.

Dentro de um nível de energia, conforme definido por $n$ $n$ , existem subníveis que são definidos pelo número quântico do momento angular $l$ $l$ que leva valores integrais de zero até $(n - 1)$ $(n-1)$

Os subníveis em ordem crescente de energia (para o mesmo $n$ $n$ ) estamos $s < p < d < f$ $s < p < d < f$ , Etc.

O Regra de Madelung afirma que a energia de um elétron depende do valor de $(n + l)$ $(n+l)$ . Isso nos fornece o chamado "Princípio Aufbau" e o diagrama do nível de energia que você vê nos livros didáticos:

Você pode ver que no diagrama, o $4 s$ $4s$ é mais baixo em energia do que $3 d$ $3d$ , então normalmente preenche primeiro:

Para se qualificar para o $4 s$ $4s$ obtemos $(n + l) = 4 + 0 = 4$ $(n+l)=4+0=4$

Para se qualificar para o $3 d$ $3d$ obtemos $(n + l) = 3 + 2 = 5$ $(n+l)=3+2=5$ isto é, mais energético.

O problema está no fato de que este diagrama não se aplica a todos os átomos nem devemos esperar.

Depois do cálcio, a regra começa a quebrar como interações eletrônicas complexas ocorrem. Estes se tornam especialmente significativos à medida que os níveis de energia eletrônica se aproximam cada vez mais dos átomos maiores.

Para a primeira série de transição, o $3 d$ $3d$ quedas de energia em relação ao $4 s$ $4s$ (textos diferentes dão resultados diferentes quando isso acontece exatamente). Isso significa efetivamente o $4 s$ $4s$ é um pouco mais alta em energia e esses elétrons são perdidos primeiro e definem o raio atômico do átomo.

Novamente, como mencionado acima, as interações 4s-3d são mais complexas do que à primeira vista.

Por exemplo, são por isso que o ferro ( ${Fe}^{0}$ $"Fe"^(0)$ ) é $[A r] 3 d^{6} 4 s^{2}$ $[Ar]3d^(6)4s^(2)$ e não $[A r] 3 d^{8} 4 s^{0}$ $[Ar]3d^(8)4s^(0)$ , mesmo que a $3 d$ $3d$ começa a ser preenchido primeiro.

Vamos aplicar a regra Madelung aos exemplos em sua pergunta:

$[X e] 6 s^{2} 4 f^{14} 5 d^{8}$ $[Xe]6s^(2)4f^(14)5d^(8)$

Para se qualificar para o $6 s$ $6s$ obtemos $(n + l) = 6 + 0 = 6$ $(n+l)=6+0=6$

Para se qualificar para o $4 f$ $4f$ obtemos $(n + l) = 4 + 3 = 7$ $(n+l)=4+3=7$

Para se qualificar para o $5 d^{8}$ $5d^(8)$ obtemos $5 + 2 = 7$ $5+2=7$

Quando as subcascas 2 têm o mesmo valor de $(n + l)$ $(n+l)$ ie $7$ $7$ aquele com o mais alto $n$ $n$ Diz-se que o valor é maior em energia.

Portanto, o princípio Madelung Rule / Aufbau previa essa configuração. Você pode aplicar esse raciocínio a $[X e] 4 f^{14} 5 d^{10}$ $[Xe]4f^(14)5d^(10)$ em que ambas as subconchas têm $(n + l)$ $(n+l)$ valores de $7$ $7$

O configuração correta de acordo com "Cotton and Wilkinson" é:

$[X e] 4 f^{14} 5 d^{9} 6 s^{1}$ $color(green)([Xe]4f^(14)5d^(9)6s^(1))$

Isto é não de acordo com a regra de Madelung / princípio de Aufbau pelas razões já expostas.

Então, perdendo o $6 s$ $6s$ e um de $5 d$ $5d$ dá ${Pt}^{2 +}$ $"Pt"^(2+)"$ :

$[X e] 4 f^{14} 5 d^{8}$ $color(blue)([Xe]4f^(14)5d^(8))$

A Regra Madelung é uma regra e não uma lei, portanto não é aplicável em todos os casos.

Qual é a configuração eletrônica de "Pt" ^ (2 +) "Pt2+ "Pt" ^ (2 +) ", de acordo com a regra de Madelung?

Qual é a configuração eletrônica de ${Pt}^{2 +}$ $"Pt" ^ (2 +) "$ , de acordo com a regra de Madelung?