Halbe und ganze Schalen bei Elektronenkonfiguration günstiger?
Nachdem ich mich durch die Quantenzahlen und Elektronenkonfiguration gekämpfte habe dachte ich ich hätte sie endlich verstanden und wollte nun ein paar Übungsaufgaben machen. Eine Aufgabe war die Elektronenkonfiguration von Fluor. Meine Lösung war: F: 1s^2, 2s^2, 2p^3, 3s^2 Die Musterlösung war 1s^2, 2s^2, 2p^5 In dem Tutorial was ich mir dazu angesehen hatte hieß es aber, dass volle und halb besetzte Schalen energetisch günstiger sind als teilbesetzte. Damit wäre ja meine Lösung nicht falsch.. Nun frage ich mich ob voll- und halbbesetzte Schalen immer energetisch günstiger sind oder erst später (Schalenmäßig) wo 4s sowieso energetisch günstiger ist als 3d. Und: Wieso ist das so?
4 Antworten
Das gilt erst ab den d-Orbitalen, da die d- und die s-Orbitale energetisch sehr nahe liegen. Die p- und s-Orbitale liegen weiter auseinander und daher ist es energetisch günstiger, dass das Fluor die Konfiguration 1s^2 2s^2 2p^5 einnimmt.
Damit wäre ja meine Lösung nicht falsch
Doch in dem Fall ist sie falsch.
Wieso ist das so?
Du musst die Orbitalenergien betrachten. Du kannst nicht einfach lustig ein paar Elektronen in ein energetisch höheres Orbital schieben nur weil dann die Schale halb voll ist und es so schöner aussieht.
Das 3s Orbital liegt beim Fluor eben so hoch dass die Spinpaarungsenergie das kleinere Übel ist....
Schau dir mal das hier an: http://groups.uni-paderborn.de/cc/lehrveranstaltungen/_aac/vorles/skript/kap_3/grafik/orbital_energien.gif
Du hast keine Schalen, das Schalenmodell sieht anders aus. Die Bezeichnung ist Orbitale. Die schriftliche Erklärung haben dir tkj665 und KittyWu dazu gegeben, visuell ist es hier veranschaulicht:
a) tafelwerk.de --> Formelsammlung bis zum Abitur --> HTML-Version --> Seite 126
oder
b) http://www.gutefrage.net/frage/warum-ist-xenon-ein-edelgas
Den Kommentar von Bevarian --> Dokument Seite 12
Du kannst nicht die 3er s-Orbitale befüllen bevor die 2p-Orbitale voll sind. Daher ist 2p^5 richtig. Wie hier schon gesagt wurde, ist die Spinpaarungsenergie geringer als die "Anregungsenergie" für die nächste Schale.
Die d-Orbitale sind einfach nicht so kernnah und liegen deshalb noch weiter "draußen" als die s-Orbitale der jeweils nächsten Periode. Noch schlimmer wirds ja dann mit den f-elektronen...