Configurazione elettronica del rutenio: tutto ciò che devi sapere

Ci sono 118 elementi identificati nella tavola periodica. I fatti su un elemento specifico sono discussi in questo articolo.

Configurazione elettronica al rutenio: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d⁷ 5s¹. Il rutenio (Ru) è un metallo di transizione parzialmente inerte presente nel gruppo otto della tabella, con un numero di massa di 101.07. Identificato per il suo rivestimento metallico argentato, Ru consiste principalmente di sette isotopi naturali.

Esaminiamo l'interessante densità elettronica e la distribuzione degli elettroni nel rutenio in questo articolo.

Come scrivere la configurazione dell'elettrone di rutenio?

Il numero di elettroni nel Rutenio è uguale al numero atomico che è 44. Di seguito alcune regole per ottenere la struttura elettronica:

Passaggio 1: trova l'ordine energetico degli orbitali

Dopo l' Principio di costruzione, tutti gli orbitali atomici pieni di elettroni sono disposti in una specifica sequenza di ordini di energia in modo che i valori (n+l) aumentino dove n è il numero quantico principale e l è il numero quantico azimutale. Per il rutenio, l'ordine di energia è: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d.

Passaggio 2: seguire la regola dell'elettrone che riempie ogni orbitale

Un orbitale può averne solo due con spin diversi, come da Il principio di esclusione di Pauli. Ad esempio, l'orbitale s contiene due elettroni, gli orbitali p contengono sei elettroni netti e l'orbitale d contiene dieci elettroni netti.

Passaggio 3: disporre gli elettroni in tutti gli orbitali

Man mano che gli elettroni vengono accoppiati, ogni orbitale di un sotto-guscio deve essere precedentemente riempito, come per La regola di Hund. La configurazione elettronica risultante è: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d⁷ 5s¹.

Diagramma di configurazione dell'elettrone di rutenio

Ru ha le seguenti caratteristiche orbitali:

• Totale orbitali di tutti i sottolivelli- 24
• Livelli energetici totali- 10

Notazione della configurazione elettronica del rutenio

Ru₃₇ Configurazione elettronica- [Kr₃₆] 4gg⁷ 5s1.

Ru può anche essere definito con una notazione più piccola contestualizzando la più vicina notazione del gas Nobel. Ci sono 36 elettroni in Kr, seguiti dagli altri 8 elettroni.

Configurazione elettronica non abbreviata del rutenio

Il formato non abbreviato della configurazione elettronica del rutenio è:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d⁷ 5s¹

Configurazione dell'elettrone del rutenio allo stato fondamentale

Configurazione elettronica: 1s² 2s² 2p_x² 2p_y² 2p_z² 3s² 3p_x² 3p_y² 3p_z² 4s² 3d_xy² 3d_yz² 3d_xz² 3d²_x2-y2 3d_z2² 4p_x² 4p_y² 4p_z² 4d_xy² 4d_yz² 4d_xz¹ 4d¹_x2-y2 4d_z2¹ 5s¹. Gli elettroni non subiscono alcun disturbo, per rimanere all'interno dei rispettivi orbitali. La configurazione elettronica è:

• L'orbitale 1s viene riempito per primo con l'energia minima seguita dalle serie orbitali 2s e p fino a 3p.
• Nonostante abbia n=3 inferiore, 4s viene riempito prima di 3d a causa della minore energia della formula (n+l).
• Man mano che il numero quantico principale, n, aumenta negli orbitali p e d più alti, il conteggio degli elettroni termina all'orbitale 5s.
• 1s² 2s² 2p_x² 2p_y² 2p_z² 3s² 3p_x² 3p_y² 3p_z² 4s² 3d_xy² 3d_yz² 3d_xz² 3d²_x2-y2 3d_z2² 4p_x² 4p_y² 4p_z² 4d_xy² 4d_yz² 4d_xz¹ 4d¹_x2-y2 4d_z2¹ 5s¹

Stato eccitato della configurazione elettronica del rutenio

Configurazione elettronica: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d_xy¹ 4d_yz² 4d_xz¹ 4d¹_x2-y2 4d_z2¹ 5s²Quando eccitiamo l'atomo di Ru, l'elettrone subisce una transizione dall'orbitale di energia inferiore a quello di energia superiore. Un'altra possibile configurazione è la seguente:

• 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d_xy² 4d_yz¹ 4d_xz¹ 4d¹_x2-y2 4d_z2¹ 5s²

Diagramma orbitale dello stato fondamentale del rutenio

Gli elettroni sono disposti nello stato fondamentale di Ru seguendo le classiche regole di riempimento secondo l'ordine crescente delle energie.

Rutenio 3+ configurazione elettronica

Ru⁺³ configurazione: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d⁵

Nel Ru⁺³ stato, nessun elettrone è presente nell'orbitale 5s. Inoltre, vengono rimossi due elettroni accoppiati, uno ciascuno da ciascun orbitale di 4d.

Rutenio 2+ configurazione elettronica

Ru⁺³ configurazione: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d⁶

Nel Ru²⁺ stato, un elettrone viene rimosso dall'orbitale 5s (era presente solo un elettrone) mentre un altro elettrone viene rimosso da uno degli elettroni accoppiati dell'orbitale 4d.

Conclusione

Poiché il rutenio appartiene al gruppo del platino, prevalgono i suoi ossidi e cloruri di ordine superiore. La struttura elettronica spiega la stabilità semipiena degli orbitali grazie alla quale gli elettroni si riempiono nell'orbitale 4d, lasciando un elettrone spaiato nell'orbitale 5s.

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Neeloy Bhattacharya

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