Pogranicza
Parê dni temu odby³a siê próbna matura z chemii. Zadanie pierwsze na poziomi rozszerzonym mia³o nastêpuj±c± tre¶æ:
Zadanie 1 "Na podstawie budowy pow³ok elektronowych chloru, azotu i fosforu oraz
po³o¿enia pierwiastka w uk³adzie okresowym wyja¶nij, dlaczego wystêpowanie NCl5
jest teoretycznie niemo¿liwe." a oto cytat z odpowiedzi, bêd±cy uzasadnieniem:
Atom fosforu mo¿e wystêpowaæ w stanie wzbudzonym (P*) o konfiguracji
elektronowej: 1s2 2s22p6 3s13p33d1 i ma wówczas piêæ niesparowanych elektronów.
Atom azotu nie dysponuje podpow³ok± di aby wszystkiego sta³o siê zado¶æ podam jeszcze eden cytat, ten z kolei pochodzi z pewnego forum i jest komentarzem do powy¿szego zadania:
Wspaniale! A atom fosforu ma podpow³okê d?! IMHO ka¿dy z atomów ³±cznie z
wodorem ma podpow³oki (orbitale) s, p, d, f itd. S± co najwy¿ej puste i/lub maj±
tak du¿± energiê (co do warto¶ci), ¿e utworzenie trwa³ych wi±zañ jest
niemo¿liwe. W omawianym przypadku NCl5 siê nie tworzy gdy¿ ró¿nica energii
miêdzy orbitalem 3d i 2p azotu jest zbyt du¿a by mog³o doj¶æ do hybrydyzacji
podobnej jak w PCl5 Jak znam moj± chemiczkê powiedzia³aby, ¿e to absolutnie nie mo¿liwe bo atom azotu nie posiada orbitalu d (le¿y w 2 okresie). De facto "szkolny" model orbitali nie przewiduje podpow³oki d dla atomu azotu, ale czy aby na pewno tak jest?
W zasadzie trudno mówiæ o tym ¿e ta podpow³oka jest czy jej nie ma... bo orbital nie istnieje w sensie fizycznym a jest tylko funkcj± opisuj±c± gêsto¶æ prawdopodobieñstwa napotkania elektronu.
Jak to siê dziejê ¿e azot nie mo¿e posiadaæ orbitalu d a Fe ju¿ mo¿e? (bo uzasadnienie ¿e le¿y w innym okresie nie wydaje mi siê s³uszne). Wydaje mi siê ¿e tak jak napisa³ autor komentarza (patrz wy¿ej) obsadzenie orbitalu zale¿ne jest od energii. Orbital "zaczyna istnieæ" dopiero kiedy s± na nim jakie¶ elektrony, prawda? bo skoro wcze¶niej na nim nic nie ma to tak jakby go samego nie by³o (tutaj nagmatwa³em).
No dobra, to chyba wszystko co chcia³em napisaæ, najwy¿ej pó¼niej co¶ dopiszê. Teraz czekam na wasze zdania
Mnie uczy moja chemiczka tak samo - ¿e orbital jest stanem kwantowym (tak na ch³opski rozum). Bo przecie¿ to jest miejsce gdzie mo¿na spotkaæ elektron najczê¶ciej, wiêc gdyby tam nie lata³ to nie by³oby tego orbitalu. Go¶ciowi z forum pewnie chodzi o obszar.
No i bardzo dobrze, orbital to stan kwantowy. Zgodnie z zasad± nieoznaczono¶ci Heisenberga nie mo¿emy z dowoln± dok³adno¶ci± okre¶liæ JEDNOCZE¦NIE pêdu elektronu i jego po³o¿enia. Sa to tylko pewne prawdopodobieñstwa znalezienia go. Zauwa¿cie, ¿e atom azotu ma ma³o pow³ok - le¿y przecie¿ w drugim okresie... gdyby¶my chcieli go wzbudziæ - pos³u¿êsiê teraz t³umaczeniem mojego profesora z mechaniki kwantowej - dokonaliby¶my aktu gwa³tu na zakazie Pauliego oraz innych prawach rz±dz±cych t± w³a¶nie sfer± przyrody. Po prostu dosz³oby do zniszczenia naszego atomu azotu, albowiem wiêkszo¶æ energii dostarczonej przez nas do uk³adu nie mia³aby gdzie uj¶æ, czyli nie jest w tym przypadku zdolna przenie¶æ elektronu na inny orbital. Mo¿e kto¶ z bardziej zaawansowanych chemików wam to dok³adniej powie lub skoruguje jakies moje niedok³adno¶ci. Wiecie, nie jestem jeszcze tak daleko z kwantówki
Oto mi w³a¶nie chodzi³o. Dziêki za pomoc TRoll
S³u¿ê uprzejmie. Dzi¶ siê trochê bardziej zag³êbi³em w ten temat. Otó¿ - co wydaje siê logiczne - ka¿dy atom ma inn± energiê kwantowania, czyli aby elektron móg³ uzyskaæ wy¿szy poziom kwantowy musi dostaæ ró¿n± energiê dla ró¿nych atomów. Okazuje siê, ¿e azot ma bardzo nisk± energiê jonizacji - w porównaniu z wêglem czy fosforem. Oznacza to, ¿e albo powstanie nam plazma azotowa albo jon N<sup>+</sup>. Jednak bardziej by³bym sk³onny postawiæ na plazmê.
Ujmuj±c rzecz inaczej, energia jonizacji to energia, która powoduje "oderwanie" siê elektronu z ostatniej pow³oki lub orbitalu (zale¿y gdzie elektron siê znajduje) i wtedy otrzymujemy jon dodatni, poniewa¿ mamy przewagê ³adunku dodatniego nad ujemnym w ca³ym atomie
zanotowane.pldoc.pisz.plpdf.pisz.pladminik.xlx.pl