Rozwiązane

atomy fluoru nie ulegają wzbudzeniu elektronowemu, a atomy chloru ulegają. Wyjaśnij ten fakt



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Stan wzbudzenia atomu pierwiastka polega na przeniesieniu elektronu sparowanego z najwyższej energetycznie obsadzonej podpowłoki na najbliższy niezapełniony orbital w obrębie tej samej powłoki.

Zapiszmy klatkowo obsadzenie orbitali walencyjnych:

F: 2s |↑↓|  2p |↑↓|↑↓|↑  |

Cl: 3s |↑↓|  3p |↑↓|↑↓|↑  |

Jak widać, stan wzbudzony możemy uzyskać tylko dla atomu chloru, gdyż sparowany elektron z powłoki 3p może przejść na pusty orbital 3d (ta sama powłoka!). Pierwszy stan wzbudzony zapiszemy następująco:

Cl*: 3s |↑↓|  3p |↑↓|↑  |↑  |  3d |↑  |    |    |    |    |

Nie możemy uczynić tego samego dla atomu fluoru, ponieważ w obrębie 2 powłoki nie ma podpowłoki 2d, ergo, fluoru nie spotkamy na wyższych stopniach utlenienia, gdzie ma to miejsce dla pozostałych fluorowców. To poniekąd z tego powodu nie istnieje kwas fluorowy.

Niezdolność do wzbudzenia zaobserwujemy również dla atomu tlenu i azotu (polecam sprawdzić samemu). Azot stanowi tutaj wyjątek, gdyż w przeciwieństwie do tlenu i fluoru wykazuje tendencję do tworzenia wiązań koordynacyjnych. Przykładowo, kwas azotowy (V) znamy i powszechnie wykorzystujemy w przemyśle chemicznym, a tlenu na +VI stopniu utlenienia (w przeciwieństwie do siarki) nie spotkamy.