sciencetalk

1. Bestaan er atomen en moleculen in de grondtoestand met een even aantal elektronen waarvan niet alle elektronen gepaard zijn?

2. Bestaan er atomen in de grondtoestand met een oneven aantal elektronen waarvan niet alle elektronen gepaard zijn, afgezien van het ene ongepaarde elektron in de buitenste schil?

1. Ja, je zult zelfs goed moeten zoeken naar elementen waarbij alle electronen gepaard zijn. Voor moleculen is het een ander verhaal, maar O₂ is een voorbeeld.

2. Ook hier, het komt vaker voor dat er 3 of 5 electronen ongepaard zijn.

2. Ook hier, het komt vaker voor dat er 3 of 5 electronen ongepaard zijn.

Waar?

1. Ja, je zult zelfs goed moeten zoeken naar elementen waarbij alle electronen gepaard zijn.

Is dat zo? Ik zou denken dat alle atomen waarbij de electronconfiguratie het afbau-principle volgt aan de vraag voldoen, mits ze een even aantal electronen hebben. Dat zou betekenen dat in ieder geval alles van neon tot argon voldoet, en daarboven alles behalve (een goed deel van) de overgangsmetalen.

Als je nu een even of oneven aantal elektronen in de buitenste schil hebt van een atoom, zullen deze zich eerst allemaal richting volgens dezelfde spin (bvb. up). Pas als het maximum aantal valentie up-spin elektronen bereikt is, zullen overige valentie elektronen beginnen paren en dus een down-spin aannemen.

Denis

Waar?

In vrijwel alle gevallen waarin je 3 of 5 elektronen in de valentieschil hebt. Het is gunstiger om bijvoorbeeld 5 d orbitalen te vullen met ieder 1 elektron, dan er 3 te vullen met 2 elektronen, 1 ongepaard te laten en 2 orbitalen leeg. Tussen 2 elektronen in hetzelfde orbitaal vindt voornamelijk afstoting plaats.

Als je nu een even of oneven aantal elektronen in de buitenste schil hebt van een atoom, zullen deze zich eerst allemaal richting volgens dezelfde spin (bvb. up). Pas als het maximum aantal valentie up-spin elektronen bereikt is, zullen overige valentie elektronen beginnen paren en dus een down-spin aannemen.

Ah zo bezien inderdaad, dan is er alleen sprake van paring van alle electronen als de buitenste set orbitals precies vol is. Dat zou het zich beperken tot edelgassen, aardalkali's en Zn/Cd/Hg, en wellicht Yb.

Ytterbium en nobelium inderdaad ook, daar zit de f-schil vol.