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.

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