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Alt 08.03.2007, 14:40   #1   Druckbare Version zeigen
NilsM Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.285
Oxidationsstufe

Hallo,
ich weiss diese Frage wurde schon oft gestellt und es gibt einiges dazu im Internet usw.
Aber trotzdem irritiert mich immer wieder folgendes:

Die Stabilität der höchsten Ox-Stufe eines HG-Elements nimmt innerhalb der Gruppe ab, da die s-Elektronen durch den rel. Effekt in Kernnähe kontrahieren und daher enger gebunden sind.
Daraus erfolgt ein Anhebung der d- und f-Orbitale. Soweit klar.
Aber warum ist das bei den Nebengruppen anders?
Bei denen geben die Ionen zuerst die doch eigentlich viel schwerer zu entfernen s-Elektronen ab?

Bsp:
Fe: {Ar}4s23d6
Fe(III): {Ar}3d5

Auf diese Frage habe ich irgendwie noch nirgends ein Antwort gelesen (bzw nicht verstanden)

Vielen Dank , falls sich jemand "erbarmt" und mir das kurz erklären kann.

Geändert von NilsM (08.03.2007 um 14:59 Uhr)
NilsM ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 08.03.2007, 19:36   #2   Druckbare Version zeigen
buba Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.460
Zitat:
Zitat von NilsM Beitrag anzeigen
Auf diese Frage habe ich irgendwie noch nirgends ein Antwort gelesen (bzw nicht verstanden)
Owen und Brooker erklären es ganz simpel ("A Modern Guide to Inorganic Chemistry"). Es kommt nicht auf die Energie der einzelnen Elektronen an, sondern auf die Energie des resultierenden Ions. Werden s-Elektronen entfernt, resultiert ein stabileres Ion, als wenn d-Elektronen entfernt werden. Das hängt damit zusammen, dass die Abschirmungsfähigkeit in der Reihe s > p > d > f zunimmt. Beim Entfernen der s-Elektronen werden die d-Elektronen weniger stark abgeschirmt, die effektive Kernladung nimmt zu, die d-Elektronen werden vom Kern stärker angezogen und dadurch auch das entstandene Ion stabilisiert.
buba ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.03.2007, 00:51   #3   Druckbare Version zeigen
Muadib Männlich
Mitglied
Beiträge: 12
AW: Oxidationsstufe

@Buba
Du sagst die schweren Elemente der Nebengruppen geben ihre s-Elektronen leichter als in den Hauptgruppen ab, weil die d-Elektronen weniger abgeschirmt werden?

Ich hab da mal ne Frage...

Also mal Wolfram als Beispiel. [Xe] 4f14 5d4 6s2

Ist die 6s Schale nicht ganz außen und die 5d Schale die Zweitäußerste? Wie kann die 6s-Schale dann die 5d-Schale abschirmen?
Muadib ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.03.2007, 10:42   #4   Druckbare Version zeigen
NilsM Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 1.285
AW: Oxidationsstufe

Zitat:
Das hängt damit zusammen, dass die Abschirmungsfähigkeit in der Reihe s > p > d > f
Ich habe im Huheey nachgelesen und dort steht folgendes:
Man muss das Ion auch hier als ganzes sehen. Durch die Abgabe von Elektronen, steigt die effektive Kernladung an. Dadurch wird das minimal höher liegende 3d-Orbital unter das 4s-Orbital gezogen, da sich mit zunehmender effektiven Kernladung die Orbitale einer Hauptquantenzahl zunehmend entartet verhalten.
Das heisst, das 3d-Niveau fällt zunehmend richtung 3p-Niveau.

Das wäre ja genau dieser Effekt, wenn ich das richtig verstanden habe. Das erreichen der höchsten Ox-Stufe hängt ja im Grunde nur an dem Bestreben die s-Elektronen loswerden zu wollen.

Bei HG-Elementen findet man mit zunehmender Größe:
  • einen größeren Radius der Elemente => kleine Bindungsenergien
  • Kontraktion der s-Orbitale, die dadurch stärker gebunden werden
Bei NG-Elementen findet man mit zunehmender Größe:
  • bei zunehmender(effekt) Kernladungszahl => Verlagerung der Energieniveaus (n-1)d und ns => bessere Stabilisierung des Ions als bei Abgabe der d-Elektronen => Abgabe der s-Elektronen

Würde man diesen Erklärungsansatz so gelten lassen können.
NilsM ist offline   Mit Zitat antworten
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