Orbitaler
Hej, jag har nyligen börjat med kemi 2 och har problem ibland när det kommer till övergångsmetaller. (Hade det även i föregående kurs, kemi 1).
Jag kan lista ut hur elektronerna är fördelade, men när det kommer till övergångsmetaller måste jag använda mig av någon annan metod, (orbital teorin) som jag inte riktigt förstår mig alls på.. Om jag ska lista ut elektronkonfiguartionen för Mn så blir det 2,8,13,2 och INTE 2,8,15. Det är konstigt eftersom M-skalet får plats med 18 st elektroner, det har något med energinivåer att göra, att elektronen i N- skalet har lägre energinivå, men fattar ändå inte..
I min formelsamling finns det redan klappat och klart hur elektronerna är fördelade även för övergångsmetaller, men hur gör jag utan hjälpmedel? Det är något med 1s, 2s, 3s men jag glömmer alltid bort regeln efter ett tag. Hur ska man tänka?
I alla elektronskal (utom det allra innersta) finns det olika undernivåer, som kallas orbitaler. Det är elektronbanor som har olika form och olika energinivåer. De orbitaler som spelar roll kemiskt är s, p, d och f-orbitaler (det finns fler, men de träffar man aldrig på i kemi). S-orbitaler är klotformade, och det finns en i varje skal. P-orbigaler ser ut som hantlar, och det finns tre i varje skal. P-orbitaler har en lite mer komplicerad form (jag kan berätta, men det känns lite utanför frågan) och det finns fem stycken i varje skal. S-orbitalerna har lägre energi än p-orbitalerna som har lägre energi än d-orbitalerna i samma skal.
Det innersta skalet (K-skalet) har bara plats för två elektroner. De finns i s-orbitalerna.
Det näst innersta skalet (L-skalet) har plats för 8 elektroner. Det finns två elektroner i s-orbitalerna och 6 i p-orbitalerna.
Det tredje skalet (M-skalet) har plats för 18 elektroner. Först hamnar två elektroner i s-orbitalerna och 6 i p-orbitalerna, men sedan visar det sig att N-skalets s-orbitaler har lägre energinivå än M-skalets d-orbitaler. Så de två näste elektronerna hamnar i N-skalet, och eftersom man börjar fylla på i ett nytt elektronskal, blir det en ny rad (en ny period, med finare ord) i det periodiska systemet. De båda ämnena (K och Ca) har egenskaper som stämmer med alkalimetallerna respektive de alkaliska jordartsmetallerna, som de hamnar ihop med. Nästa elektron hamnar i d-orbitalerna, och där fyller man på tills det är 10 elektroner där. Därefter hamnar nästa elektron i 4p, och atomen det handlar om är gallium. Gallium är en metall som bildar joner med laddningen +3, precis som aluminium, som den hamnar under. Efterosm det måste få plats med 10 atomer mellan Ca och Ga, har man liksom klippt av periodiska systemet mellan beryllium och magnesium på vänstersidan och bor och aluminium på högersidan - det är därför man har en så konstig form på periodiska systemet. (Egentligen borde man ha gjort likadant efter barium också för att få plats med de metaller som blir när man fyller på i 4f och 5f, men där har man lagt till de raderna nedanför istället för att på ett vettigare sätt få plats med det på ett papper.)
Sedan upprepar sig samma sak för skal nummer 4 och 5 - det inre skalet blir inte fyllt innan nästa skal har orbitaler som ligger på lägre energinivå. När det gäller 5d och 4f är det ännu lite krångligare, för de ligger så nära varandra i energi att det är svårt att förklara varför elektronerna hamnar just där de hamnar (men det är ibngenting man behöver bekymra sig om om man inte typ börjar forska om just det). Redan på den översta raden av övergångsmetaller stämmer inte alltid experimenten med de teoretiska beräkningarna - kort sagt, övergångsmetaller är lite knepiga!
Är det här svar på dina frågor?
