Pytanie:
Jeśli miedź ma 2 elektrony walencyjne i siarkę 6, dlaczego nie wiążą się parami?
David
2012-11-23 02:47:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Proste pytanie, przeciętny neutralny atom miedzi ma 2 elektrony walencyjne i siarkę 6. Czy te dwa elektrony nie przeskoczyłyby z miedzi i nie związałyby się z siarczkiem?

Wzór empiryczny to: $ \ ce { Cu + S -> Cu2S} $.

Najwyraźniej dwa atomy miedzi wiążą się z każdym atomem siarki. Czy to oznacza, że ​​każdy z atomów miedzi oddaje jeden elektron i pozostawia po jednym elektronie walencyjnym?

Dwa odpowiedzi:
ManishEarth
2012-11-23 03:32:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

przeciętny obojętny atom miedzi ma 2 elektrony walencyjne

Nie. Tylko jeden:

enter image description here

W metalach przejściowych jest wypełniana poprzednia powłoka. Zwykle powłoka walencyjna nie może mieć więcej niż 8 elektronów, ale niższe powłoki mogą. Więc masz dwa zewnętrzne elektrony wypełnione w grupie 1 i 2, a pozostałe są wypełnione w powłoce wewnętrznej. W przypadku miedzi mamy 17 elektronów w powłoce wewnętrznej i 2 w powłoce zewnętrznej zgodnie z tą zasadą. Ale - czasami bardziej korzystne jest, aby powłoka wewnętrzna była „kompletna” z 18 elektronami, a powłoka zewnętrzna miała tylko jeden.

Jest to o wiele lepiej wyjaśnione, jeśli zrozumiesz, czym są orbitale atomowe. Potraktuj je jako „podpowłoki”. W przypadku miedzi mamy dwie możliwe konfiguracje powłoki: 10 elektronów w 3 dolarach i jedna w 4 dolarach lub 9 w 3 dolarach i 2 w 4 dolarach. Liczby oznaczają powłokę, a litery typ orbity. Na jedną powłokę przypada 5 $ d $ orbitali (chociaż nie wszystkie muszle mają orbitale $ d $) i 1 $ s $ orbital. Każdy orbital zawiera dwa elektrony. Tutaj mamy kompromis pomiędzy posiadaniem w pełni wypełnionego zestawu orbitalnego 3 $ a posiadaniem w pełni wypełnionego orbitalu 4 $. W pełni wypełnione zestawy orbitalne zapewniają stabilność. W każdym razie, ponieważ oba wybory prowadzą do w pełni wypełnionego zestawu orbitalnego, wiele innych czynników zewnętrznych decyduje o tym, jakiej konfiguracji elektronicznej używa miedź. Masz więc zarówno $ \ ce {Cu ^ +} $, jak i $ \ ce {Cu ^ {2 +}} $.

Na marginesie, $ \ ce {CuS} $ istnieje również.

Interesujące o CuS, nie wiedziałem tego.
Nadal nie rozumiem, w jaki sposób wartościowość Cu może być równa 2. Wszystkie jego orbitale D są wypełnione, więc jak może powstać Cu (OH) 2 ..
Pamiętam, że kiedyś miałem egzamin ustny, na który zapytał mnie o to mój Profesor.Dlaczego istnieje Cu (2+), skoro przejście z Cu (I) do Cu (II) wymaga dużej energii jonizacji?Jego wówczas odpowiedź brzmiała, że energia hydratacji, gdy Cu (II) rozpuszcza się w wodzie jest znacznie wyższa, a zatem w stanie solwatowanym Cu (II) stabilizuje się bardziej niż Cu (I), podczas gdy Cu (I) jako związek w stanie stałymjest dość stabilny.
Jan
2016-07-06 23:08:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Prosta koncepcja wartościowości sprawdza się dobrze w przypadku wielu związków niemetalicznych i zawierających metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych i niektóre metale ziem alkalicznych (grupy 1, 2 i część grupy 13). Jest prawie skazane na niepowodzenie w przypadku większości innych pierwiastków, zwłaszcza metali przejściowych.

Po pierwsze, liczba elektronów walencyjnych (lub osiem minus ta liczba) nie jest już wskaźnikiem wartościowości elementu. Miedź może tworzyć związki miedzi (I) (np. $ \ Ce {CuCl} $ lub $ \ ce {Cu2S} $), związki miedzi (II) (np. $ \ Ce {CuCl2} $ lub $ \ ce {CuS} $) i inne rzadsze. Mangan, jako skrajny przykład, jest znany na każdym stopniu utlenienia od $ \ pm0 $ do $ \ mathrm {+ VII} $ (i dalej).

Dla dwóch osób, pojęcie elektronów walencyjnych nie jest już jasno zdefiniowany. Czy liczysz tylko s elektrony zewnętrznej powłoki? A może liczysz też d-podpowłokę poprzedniej powłoki? Czy liczysz rzeczywisty stan podstawowy, czy teoretyczny zgodnie z zasadą aufbau? W zależności od wybranej definicji, miedź będzie miała jeden, dwa lub jedenaście elektronów walencyjnych.

Wiązania i sytuacje elektroniczne są znacznie bardziej złożone niż prosty model orbity planetarnej, który pokazał ManishEarth. Zarówno miedź (I), jak i miedź (II) są stanami stabilnymi, ale są one stabilne z różnych powodów. Zagłębianie się w te powody byłoby zbyt trudne dla marginesu tej strony.

Tak więc prosty obraz powinien pozostać na kursach wprowadzających, gdzie dobrze radzi sobie z cząsteczkami niemetalicznymi, a następnie bezpiecznie zapakować go dla następnej klasy początkujących.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...