Melyek azok az atomok amelyeknek a nemesgázhék szerkezeten felül 4 elektronjuk van? A periódus az hol van a a periódusos rendszerben?

Nemesgáz héjon felül 4 elektron van:

C: [He]2s22p2

Si: [Ne]3s23p2

Ti: [Ar]4s23d2

Zr: [Kr]5s24d2

Hf: [Xe]6s25d2

Vagyis a IV. főcsoportból a C és Si és a IV. mellékcsoport. Ge, Sn és Pb nem, nekik 14 elektronjuk van a nemesgáz héj után: (n-1)d10ns2np2.

A periódusok vízszintesen helyezkednek el, n-edik periódus azt jelenti, hogy ott kezd kiépülni az n-edik elektronhéj.

A vegyérték elektronok a nem lezárt alhéj párosítatlan elektronjai. Nézzük a C atomot:

C: [He] [↑↓] [↑ ][↑ ][ ]

C*: [He] [↑ ] [↑ ][↑ ][↑ ]

A C atom alapállapotban 2, gerjesztett állapotban 4 vegyérték elektronnal rendelkezik (utóbbit tanítják középiskolákban a gerjesztett állapot mellőzésével).

A 4. periódusban 4 vegyérték elektronja van a Ti atom gerjesztett állapotának (1 4s elektron 3d pályára kerül):

Ti*: [Ar] [↑ ] [↑ ][↑ ][↑ ][ ][ ]

Megjegyzés: azt várnánk, hogy Cr: [Ar]4s23d4, de a félig betöltött 3d pálya energetikailag kedvező (maximális multiplicitásra törekvés), így a Cr atom valós elektron szerkezete alapállapotban: Cr: [Ar]4s13d5 - vagyis 6 vegyérték elektronja van.

A van der Waals erő három része:

1. Diszperziós

2. Dipólus-indukált dipólus

3. Dipólus-dipólus

1. Kvantummechanikai erő: az atomokban a pozitív és negatív töltések tömegközéppontja időlegesen nem esik egybe - így az atomok között időlegesen vonzó jellegű kölcsönhatás ébred. Itt megjegyezném, hogy bármilyen molekuláról van is szó, a diszperziós erő mindig jelen van és a fenti 3 erő közül mindig ő a domináns (középiskolákban eme erőt apoláris molekulákhoz szokás rendelni).

3. Egyrészt az 1. diszperziós erő következménye (nem részletezem), másrészt poláris molekulák állandó dipólussal bírnak - így közöttük a van der Waals erő 2. és 3. része nemcsak időlegesen, hanem állandóan jelen van, vagyis nagyobb mértékben jelentkezik (középiskolákban eme erőt poláris molekulákhoz szokás rendelni).