Configurazione elettronica del Potassio
Salve a tutti, sto svolgendo dei semplici esercizi di struttura della materia e sono "assalito" da una difficoltà.
Finora ho sempre seguito la regola grafica di Klechkowsky per il riempimento degli orbitali atomici, la classica regola... 1s2s2p3s3p4s3d4p5s ............
Con il Potassio, però, mi trovo in difficoltà.
Atomo alcalino, configurazione elettronica ( )4s
I successivi livelli eccitati, secondo la regola canonica, sarebbero...
4s 3d 4p 5s 4d 5p
Invece dalle tavole spettroscopiche (per esempio, http://physics.nist.gov/PhysRefData/Han ... table5.htm , del NIST) mi ritrovo una configurazione molto diversa:
4s 4p 3d 5p
Ma perchè?
Cosa non capisco? Inoltre, nell'esercizio che sto svolgendo, per poterlo risolvere, è necessario ipotizzare anche un livello 5s fra il 4p e il 3d !
Non capisco.
Grazie per l'eventuale aiuto.
SaturnV
Finora ho sempre seguito la regola grafica di Klechkowsky per il riempimento degli orbitali atomici, la classica regola... 1s2s2p3s3p4s3d4p5s ............
Con il Potassio, però, mi trovo in difficoltà.
Atomo alcalino, configurazione elettronica ( )4s
I successivi livelli eccitati, secondo la regola canonica, sarebbero...
4s 3d 4p 5s 4d 5p
Invece dalle tavole spettroscopiche (per esempio, http://physics.nist.gov/PhysRefData/Han ... table5.htm , del NIST) mi ritrovo una configurazione molto diversa:
4s 4p 3d 5p
Ma perchè?
Cosa non capisco? Inoltre, nell'esercizio che sto svolgendo, per poterlo risolvere, è necessario ipotizzare anche un livello 5s fra il 4p e il 3d !
Non capisco.
Grazie per l'eventuale aiuto.
SaturnV
Risposte
ciao!!
Il tuo dubbio, se non ho capito male, è perchè nella successione di orbitali nel caso del potassio ti trovi gli orbitali praticamnete in ordine "normale" e non con l'orbitale $(n-1)d$ prima del np giusto?
Se è questo il problema posso spiegarti il perche: è semplicemente dovuto al fatto che l'atomo neutro di K, essendo un metallo alcalino, possiede un solo elettrone nel livello più esterno (n=4); la successione "strana" 4s 3d 4p ... si presenta solo in quegli elementi che hanno elettroni in numero tale da eccedere le due "postazioni" occupabili nell'orbitale 4s (quindi elementi con più di 3 elettroni di valenza); il motivo è da ricercare negli effetti elettronici ed energie di appaiamento elettronico.
Nel caso del potassio, invece, la serie spettroscopica è quella "normale" 4s 4p 3d... per il motivo che l'elettrone si accomoda solo nell'orbitale 4s e quindi, per così dire, non influenza l'ordine di energia degli orbitali successivi (è come se la successione delle energie orbitaliche seguisse quella derivante dalla soluzione dell'eq di Schrodinger per gli atomi idrogenoidi).
Spero di essere stato chiaro!
L'altro problema che poni sulla necessità di introdurre un orbitale fra altri due non mi è ben chiaro... magari prova a postare l'esercizio di cui parli.
ciao
Il tuo dubbio, se non ho capito male, è perchè nella successione di orbitali nel caso del potassio ti trovi gli orbitali praticamnete in ordine "normale" e non con l'orbitale $(n-1)d$ prima del np giusto?
Se è questo il problema posso spiegarti il perche: è semplicemente dovuto al fatto che l'atomo neutro di K, essendo un metallo alcalino, possiede un solo elettrone nel livello più esterno (n=4); la successione "strana" 4s 3d 4p ... si presenta solo in quegli elementi che hanno elettroni in numero tale da eccedere le due "postazioni" occupabili nell'orbitale 4s (quindi elementi con più di 3 elettroni di valenza); il motivo è da ricercare negli effetti elettronici ed energie di appaiamento elettronico.
Nel caso del potassio, invece, la serie spettroscopica è quella "normale" 4s 4p 3d... per il motivo che l'elettrone si accomoda solo nell'orbitale 4s e quindi, per così dire, non influenza l'ordine di energia degli orbitali successivi (è come se la successione delle energie orbitaliche seguisse quella derivante dalla soluzione dell'eq di Schrodinger per gli atomi idrogenoidi).
Spero di essere stato chiaro!
L'altro problema che poni sulla necessità di introdurre un orbitale fra altri due non mi è ben chiaro... magari prova a postare l'esercizio di cui parli.
ciao
se non sbaglio, se vuoi approfondire la questione dello riempimento esatto degli orbitali per i diversi elementi, esistono dei diagrammi che si chiamano, se non erro, di Rich!!
Grazie mille! Capito.
SaturnV
SaturnV
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