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為什麽沒有簡單的規則來預測周期表中間元素的可能離子電荷


我知道左邊兩列的元素有1 +,2 + ......和右邊的1-,2-。

但在中間到處都是。並收取多項費用。

什麽定義,如果這個元素將收取此費用。所有我都被告知,元素希望盡可能接近惰性氣體,因為它們是穩定的。這並沒有解釋為什麽會出現這種行為。穩定是什麽意思。為什麽中間的元素在3 +/-充電之後發現它穩定,即使它們遠離惰性氣體。

謝謝,這裏的問題很少,但我認為所有問題都非常相關。

最佳答案

TL; DR - 結果是恰好是一個控制小原子的簡單近似,但隨著原子越來越大,越來越復雜,這些近似變得不那麽好,沒有另一個簡單的規則可行。

更深入地說,問題是兩個因素的結合:與原子核的距離和全/半全價軌道。

首先,遠離原子核的價電子(最外層)電子比更接近的價電子更弱地結合。這意味著添加或去除電子所需的能量較少,因此給定電子給出的電荷對原子的穩定性的影響較小。因此,周期表越往下走,“正常”收費就越少。例如,鍺是碳下兩行,自然發現電荷為+4和+2(有時還有+1,+ 3和-4!)。

第二個因素是,當它們的價軌道是滿的(優選的)或半滿的(不太優選,但仍然比兩者都好)時,元素發現特殊的穩定性。因此,像Cr這樣的元素,幾乎沒有希望獲得或失去足夠的電子看起來像一種惰性氣體,“希望”失去4個3d電子,使其下降到完整的4s軌道。棘手的一點是,與p軌道不同,並非所有d軌道都具有相同的能量,因此有一些比其他軌道更容易被移除。沒有一個方便的經驗法則是哪個(自然受物理控制,而不是近似)。

轉載註明原文: 為什麽沒有簡單的規則來預測周期表中間元素的可能離子電荷

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