1 6.3. Estat excitat An om en em e st a t e xc i t a t qu a l s e v o l o rd en a c i ó p o ss i b l e d e l s e l e c t ron s qu e no segu e i x i l ’ompl iment d ’ e l e ctrons amb l a seqü ènc i a en ergèt i ca d e mí ni - ma en erg i a . Aqu e st s e st at s e xc it at s e s c or re spon en amb c onf i gurac ions en q u è s’ h a n p r o d u ï t t ra n s i c i o n s d ’ e l e c t r o n s , p e r ò c a l t e n i r e n c omp t e q u e aqu e st e s transi c i on s d ’ e l e ctrons entre orbi t a l s e s pro du e i xen , s ov i nt , di ns d ’ un mat e i x niv e l l . 6.4. Anomalies en la configuració electrònica Les principal s anomalies es basen en el fet que el s orbital s degenerats semiplens o plens tenen més estabilitat. Per exemple: El crom , Cr : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d5 té aquesta configuració en lloc d’aquesta altra : Cr : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d4. Hi ha una promoció d’un orbital del 4s al 3d, amb la finalitat d’aconseguir orbitals d semiplens (d5), que és una configuració més estable (estat fonamental). El coure, Cu : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s13d10 ha promocionat un electró del 4s al 3d per completar l’orbital d (d10), fet que li dona major estabilitat. 17 a) Justifica, dels elements o ions següents: F-, Ar i Na+, quins són isoelectrònics. b) Enuncia el principi de Pauli i posa’ n un exemple. c) Enuncia la regla de Hund i posa un exemple per a la seva aplicació. Solució: a) F- i Na+ 18 Escr iu l es conf i gurac ions e l ect ròniques en estat fonamenta l de: ni t rogen, argó, magnes i , fer ro, ió fer ro( I I ) i ió fer ro( I I I ) . Indi ca i ident i f i ca e l s e l ect rons desapare l l ats que hi ha en cadascun de l s àtoms i ions anter iors. 19 a) Quines de les designacions d’orbitals atòmics següents no són possibles: 9s, 1p, 4d, 0s, 1/2s. b) Quines de les configuracions electròniques següents corresponen a un element en estat fonamental: 1s2 2s1 2s1 1s2 2s2 3s2 1s2 2s22p5 3s1 1s2 2s22p6 3s23p63d3 4s2 20 P e r a l ’ e l eme n t amb Z = 1 9 , e s c r i u l a c o n f i g u ra c i ó e l e c t r ò n i c a i j u s t i f i c a s i a l g u n a d ’ a q u e s t e s c omb i n a c i o n s d e n omb r e s q u à n t i c s p o t d e s c r i u r e a l g u n d e l s s e u s e l e c t r o n s : ( 4 , 1 , 0 , -1 / 2 ) i ( 3 , 0 , 0 , -1 / 2 ) . A C T I V I T A T S EXEMPLES RESOLTS 18 I 19 18. Quines de les configuracions electròniques següents corresponen a àtoms en estat excitat? A: 1s2 2s12p3 ; B: 1s2 2s22p6 3s13p3 3d1 C: 1s2 2s2 3s2 A i B corresponen a estat excitat dels àtoms del carboni i del fòsfor, respectivament. C és poc probable, ja que es promocionen dos electrons d’un nivell a un altre saltant-se el nivell 2p. Més probable seria 1s2 2s1 2p3 com és el cas A. 19. Ateses les següents configuracions electròniques del mateix element: A: 1s2 2s22p2 B: 1s2 2s22p1 3s1 Indica de manera raonada si les afirmacions següents són certes o falses: a) N o és possible la configuració B. b) L es dues configuracions corresponen al mateix element però d’isòtops diferents. 1. Comprèn l’enunciat. Dades conegudes Resultats que s’han d’obtenir ● Configuracions electròniques. ● La veracitat o no de les frases. 2. Opera amb els conceptes clau. Cal tenir en compte el procés d’Aufbau. El concepte d’isòtop. 3. Valora la veracitat de cada frase. Apartat A Fals. És el bor. Es tracta d’una configuració que pertany a un estat excitat, però possible. Apartat B Fals. Els isòtops es diferencien en el nombre de partícules del nucli. Això no té a veure amb la configuració electrònica. R E C O R DA Les excepcions en el nivell d’ompliment les trobem en un petit nombre d’elements químics: Cr: [Ar] 4s13d5 Cu: [Ar] 4s13d10 Ag: [Kr] 5s14d10 Pt: [Xe] 6s15d94f14 Au: [Xe] 6s15d104f14 Orbitals d plens (d10) o semiplens (d5) Orbitals f plens (f14) o semiplens (f7) 29
RkJQdWJsaXNoZXIy