Konfiguracja elektronów plutonowych (objaśnienie dla początkujących)

by

Pluton jest pierwiastkiem promieniotwórczym powstałym po raz pierwszy w 1940 roku w wyniku bombardowania uranu deuteronami. Wydedukujmy konfigurację elektronową plutonu.

Konfiguracja elektronowa plutonu (Pu) wynosi 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6. Ten radioaktywny aktynowiec należy do okresu 7 o liczbie atomowej 94. Pierwiastek ma wygląd srebrzystoszary, który matowieje pod wpływem powietrza i dlatego utlenia się, tworząc matową powłokę.

Wiadomo, że pierwiastek występuje w postaci paliwa jądrowego, broni jądrowej, jej komponentów i odpadów nuklearnych. W tym artykule będziemy systematycznie poznawać strukturę i konfigurację elektronową plutonu.

Jak napisać konfigurację elektronową plutonu

Konfiguracja plutonu jest bardzo anomalna ze względu na jego strukturę elektronową.

  • Różnica energii między podpowłokami 6d i 5f jest bardzo mała.
  • Rozmiar powłok 5f jest wystarczający, aby elektrony mogły tworzyć wiązania w sieci.
  • Konfiguracja elektroniczna jest zapisywana jako 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6
  • Elektrony są wypełnione jako 1s > 2s > 2p
  • Następny zestaw elektronów jest wypełniony jako 3s > 3p > 4s > 3d
  • Następny zestaw elektronów jest wypełniony jako 5s > 4d > 5p
  • Wreszcie elektrony są wypełnione jako 6s > 4f > 5d > 6p
  • A następnie elektrony w 7s > 5f

Schemat konfiguracji elektronów plutonu

Schemat przedstawiający konfigurację elektronową plutonu w odniesieniu do zasady wykluczenia Aufbau, Pauliego i reguły Hunda podano poniżej:

1obraz1
Konfiguracja elektroniczna plutonu

Notacja konfiguracji elektronowej plutonu

Konfigurację elektronową plutonu można opisać na dwa sposoby:

A. w zakresie orbitali: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6

b. pod względem najbliższego pierwiastka gazu szlachetnego: [Rn] 7s2 5f6

Nieskrócona konfiguracja elektronowa plutonu

Nieskrócona konfiguracja elektronowa plutonu to 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6

Konfiguracja elektronowa plutonu w stanie podstawowym

Połączenia stan podstawowy konfiguracja elektronowa plutonu to [Rn] 7s2 5f6

Stan wzbudzenia konfiguracji elektronowej plutonu

Połączenia stan podniecenia konfiguracja elektronowa plutonu to [Rn] 7s2 5f5. Elektrony są swobodnie dostępne na orbicie 5f i dlatego łatwo je wzbudzić.

Diagram orbitalny plutonu w stanie podstawowym

Stwierdzono, że w stanie podstawowym plutonu elektrony zostały wypełnione orbitalami s, p i d, jednak orbitale f zawierają 6 wolnych elektronów, jak pokazano poniżej:

Capture2
schemat orbity plutonu

wnioski

Pluton jest bardzo rozszczepialny do pracy w reakcja łańcuchowa jądra w ich wpływie na broń jądrową i reaktory jądrowe. Izotopy plutonu są drogie, niewygodne w rozdzielaniu i niebezpieczne w obsłudze. Ponadto izotopy plutonu ulegają rozpadowi promieniotwórczemu, wytwarzając ciepło rozpadu.

Przeczytaj także: