Ist $Cd_2 ^ +$ diamagnetisch oder paramagnetisch?

Interessanter Vorschlag ... Das meinst du vielleicht $"Cd"^(2+)$ oder eine tatsächliche $"Cd"_2^(+)$ Ich mache beides.

CADMIUM (II) KATION

$"Cd"$ hat eine Ordnungszahl of $48$ so hat es eine Elektronenkonfiguration of

$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^10 4s^2 4p^6 mathbf(4d^10 5s^2)$ .

Fett geschrieben sind die Valenzelektronen und ihre Orbitale.

Die Valenzatomorbitalenergien sind

$5s: color(green)("-8.99 eV, or -867.4 kJ/mol")$
$4d: color(green)("-17.84 eV, or -1721.3 kJ/mol")$ .

Daher entfernen sich alle Ionisationen, die die ersten beiden Elektronen entfernen, aus dem $5s$ Orbital ohne Mehrdeutigkeit. Das bedeutet die Elektronenkonfiguration von $"Cd"^(2+)$ is

$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^10 4s^2 4p^6 mathbf(4d^10)$ .

Es gibt keine einzeln besetzten Orbitale. Daher ist dieses kationische Übergangsmetall diamagnetisch.

CADMIUM DIATOMIC MOLECULE

In der Off-Chance meinst du a hypothetisch, Gasphase zweiatomiges Kation ... hier ist ein Molekülorbitaldiagramm Ich baute für die homonukleares zweiatomiges Molekül $"Cd"_2$ Einschließlich ihrer $n = 4$ und $n = 5$ Orbitale (außer $5p$ ).

Insgesamt ist das kondensiert Elektronenkonfiguration dauert ebenfalls 3 Jahre. Das erste Jahr ist das sog. neutrales Molekül wäre wahrscheinlich:

$color(blue)([KK_sigma][KK_pi] (sigma_(4d_(z^2)))^2 (pi_(4d_(xz)))^2 (pi_(4d_(yz)))^2 (delta_(4d_(x^2-y^2)))^2 (delta_(4d_(xy)))^2 (sigma_(5s))^2 (delta_(4d_(xy))^"*")^2 (delta_(4d_(x^2-y^2))^"*")^2 (pi_(4d_(xz))^"*")^2 (pi_(4d_(yz))^"*")^2 (sigma_(4d_(z^2))^"*")^2 (sigma_(5s)^"*")^2)$

where $KK_sigma$ stands in for the core $sigma$ interactions and $KK_pi$ stands in for the core $pi$ interactions. Since these are not valence, they are not as relevant to describe the reactivity of $"Cd"$ .

Alle Elektronen sind gepaart, wodurch die neutrales Molekül $"Cd"_2$ diamagnetisch. Daher, $"Cd"_2^(+)$ mit einem Elektron weniger von a voll besetzt Umlaufbahn ist paramagnetisch.

HERAUSFORDERUNG: Warum? $Cd_2$ nur hypothetisch existieren? Auch, wenn Sie einzeln ionisieren würden $Cd_2$ Aus welchem Orbital würden Sie zuerst Elektronen booten? Wird das Molekül dadurch mehr oder weniger stabil? Warum?

WAS IST EIN DELTA BOND?

Mit $d$ Orbitale, wenn Sie die Notation auf dem MO-Diagramm bemerkt haben, haben wir eine $mathbf(delta)$ AnleiheDies ist, wenn Orbitale überlappen Vierlappen seitlichstatt zwei Seitenlappen ( $pi$ ) oder ein Vorsprung frontal ( $sigma$ ).

Inorganic Chemistry, Miessler et al., Pg. 2

BEGRÜNDUNG DER ORBITALBESTELLUNG

In der Reihenfolge der Haftfestigkeit, $mathbf(delta < pi < sigma)$ Anleihen aufgrund des Ausmaßes der Orbitalüberlappung in jedem. (Im Allgemeinen ist die Überlappung zwischen den einzelnen Lappen umso geringer, je mehr Lappen Sie überlappen.)

Deshalb haben wir das erwartet $delta$ Kleben MOs zu sein weniger stabilisiert und deshalb höher in Energie als die $pi$ Bonding MOs, die sind höher in Energie als die $sigma$ Binden von MOs. Das gegenüber Bestellung wird für das erwartet antibindend MOs.

Beachten Sie jedoch, dass seit dem $5s$ Atomorbital ist höchste Bei der Energie gibt es zunächst ein Extra $"8.85 eV"$ ( $"853.89 kJ/mol"$ ) positiver Unterschied in der Energie in Bezug auf die $4d$ Atomorbitale, also erwarte ich die $sigma_(5s)$ Bindung von MO an Noch be höher in Energie als entweder die $pi$ or $delta$ MOs, anstatt niedriger.

Ist Cd_2 ^ + Cd_2 ^ + diamagnetisch oder paramagnetisch?

Ist $Cd_2 ^ +$ diamagnetisch oder paramagnetisch?