Qual é a configuração eletrônica de # "Pt" ^ (2 +) "#, de acordo com a regra de Madelung?
O configuração eletrônica of #"Pt"^(2+)"# is #[Xe]4f^(14)5d^(8)#.
A energia de um elétron em um átomo aumenta com o aumento do valor de #n# o número quântico principal.
Dentro de um nível de energia, conforme definido por #n#, existem subníveis que são definidos pelo número quântico do momento angular #l# que leva valores integrais de zero até #(n-1)#
Os subníveis em ordem crescente de energia (para o mesmo #n#) estamos #s < p < d < f#, Etc.
O Regra de Madelung afirma que a energia de um elétron depende do valor de #(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 #4s# é mais baixo em energia do que #3d#, então normalmente preenche primeiro:
Para se qualificar para o #4s# obtemos #(n+l)=4+0=4#
Para se qualificar para o #3d# obtemos #(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 #3d# quedas de energia em relação ao #4s# (textos diferentes dão resultados diferentes quando isso acontece exatamente). Isso significa efetivamente o #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)#) é #[Ar]3d^(6)4s^(2)# e não #[Ar]3d^(8)4s^(0)#, mesmo que a #3d# começa a ser preenchido primeiro.
Vamos aplicar a regra Madelung aos exemplos em sua pergunta:
#[Xe]6s^(2)4f^(14)5d^(8)#
Para se qualificar para o #6s# obtemos #(n+l)=6+0=6#
Para se qualificar para o #4f# obtemos #(n+l)=4+3=7#
Para se qualificar para o #5d^(8)# obtemos #5+2=7#
Quando as subcascas 2 têm o mesmo valor de #(n+l)# ie #7# aquele com o mais alto #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 #[Xe]4f^(14)5d^(10)#em que ambas as subconchas têm #(n+l)# valores de #7#
O configuração correta de acordo com "Cotton and Wilkinson" é:
#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 #6s# e um de #5d# dá #"Pt"^(2+)"#:
#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.