Zagadkowa konfiguracja platyny i palladu – JR

Zagadkowa konfiguracja platyny i palladu

Od jednej z osób otrzymałam kiedyś takie oto pytanie:

Dlaczego w zapisie konfiguracji elektronowej np. dla Platyny jest 5d9 6s1 a nie 5d8 6s2? 
Jest tak też w przypadku kilku innych pierwiastków, i nie mogę rozgryźć czemu. Że np taki Pallad w ogóle nie ma elektronów w bloku s, a jeżeli odczytywać by jego położenie z układu okresowego, to powinien mieć.

Odpowiedź na to pytanie nie jest prosta i dlatego właśnie tych pierwiastków nie omawiasz w liceum. Mogą ewentualnie pojawić się na bardziej chemicznych/fizycznych studiach. Oto nieco ogólnikowa odpowiedź:

W przypadku niektórych pierwiastków istnieją wyjątki – będą one posiadały na podpowłoce s tylko 1 elektron walencyjny w stanie podstawowym.

Dzieje się tak dlatego, że w przypadku platyny energia przeniesienia elektronu z uboższej energetycznie podpowłoki 6s na wyższą 5d jest niewielka. Różnica energii pomiędzy nimi jest na tyle mała, że z łatwością jeden elektron sam sobie przechodzi. Dlaczego nie przechodzą dwa i nie powstaje 5d10 6s0?

W chemii najpierw były atomy a potem dopiero ludzie. I ludzie opisują to, co widzą – starają się to uporządkować za pomocą praw, reguł i definicji, aby łatwiej im było to zrozumieć. W chemii (i w innych naukach przyrodniczych) często jest tak, że można znaleźć jakąś prawidłowość pasującą do większości pierwiastków, ale kilka do tego nie będzie pasować. Mimo to taka teorię się stosuje, aby ułatwić zrozumienie ogólnie danego tematu. A potem uczysz się o wyjątkach, czyli o czymś, czego komuś nie udało się nigdzie dopasować. Takimi wyjątkami są własnie te pierwiastki. Jak się im bliżej przyjrzy doświadczony fizykochemik, to będzie mógł logicznie to zjawisko wyjaśnić. [Ja niestety tego nie potrafię, ale jeśli znajdę gdzieś takie wyjaśnienie – zamieszczę je dla Was.]

Jest kilka takich pierwiastków poza platyną i musiałbyś je zapamiętać jako wyjątki, niestety z układu okresowego tego nie przewidzisz. Te wszystkie pierwiastki to: niob, ruten, technet, rod, molibden, pallad, srebro, złoto i miedź.

A wyjątkiem „bardziej wyjątkowym” jest właśnie pallad, w którym na podpowłoce s nie będzie żadnego elektronu ponieważ ulegną takiemu przeniesieniu. Należy tą podpowłokę zapisać jako „s0”, ponieważ jako tako istnieje w atomie, tylko że po prostu jest pusta.