Configurazione elettronica del plutonio (spiegata per i principianti)

Plutonio è un elemento radioattivo prodotto per la prima volta nel 1940 dal bombardamento di uranio con deuteroni. Deduciamo la configurazione elettronica del plutonio.

La configurazione elettronica del plutonio (Pu) è 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6. Questo radioattivo attinidi appartiene al periodo 7 con un numero atomico 94. L'elemento ha un aspetto grigio argenteo che si appanna all'esposizione all'aria e quindi si ossida formando un rivestimento opaco.

È noto che l'elemento esiste sotto forma di combustibile nucleare, armi nucleari, loro componenti e scorie nucleari. In questo articolo, capiremo sistematicamente la struttura e la configurazione elettronica del plutonio.

Come scrivere la configurazione elettronica del plutonio

La configurazione del plutonio è molto anomala a causa della sua struttura elettronica.

  • La differenza di energia tra le subshell 6d e 5f è molto bassa.
  • La dimensione dei gusci 5f è appena sufficiente per consentire agli elettroni di formare legami all'interno del reticolo.
  • La configurazione elettronica è scritta come 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6
  • Gli elettroni sono riempiti come 1s > 2s > 2p
  • Il prossimo gruppo di elettroni viene riempito come 3s > 3p > 4s > 3d
  • Il prossimo set di elettroni viene riempito come 5s > 4d > 5p
  • Infine gli elettroni sono riempiti come 6s > 4f > 5d > 6p
  • E poi seguito da elettroni in 7s > 5f

Diagramma di configurazione dell'elettrone del plutonio

Di seguito è riportato il diagramma che mostra la configurazione elettronica del plutonio rispetto a Aufbau, al principio di esclusione di Pauli e alla regola di Hund:

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Configurazione elettronica del plutonio

Notazione della configurazione elettronica del plutonio

La configurazione elettronica del plutonio può essere annotata nei seguenti due modi:

A. in termini di orbitali: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6

b. in termini di gas nobile più vicino: [Rn] 7s2 5f6

Configurazione elettronica non abbreviata del plutonio

La configurazione elettronica non abbreviata del plutonio è 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f6

Configurazione elettronica del plutonio allo stato fondamentale

Il stato fondamentale la configurazione elettronica del plutonio è [Rn] 7s2 5f6

Stato eccitato della configurazione elettronica del plutonio

Il stato eccitato la configurazione elettronica del plutonio è [Rn] 7s2 5f5. Gli elettroni sono liberamente disponibili nell'orbitale 5f e quindi vengono eccitati facilmente.

Diagramma orbitale del plutonio allo stato fondamentale

Nello stato fondamentale del plutonio si trova che gli elettroni sono stati riempiti negli orbitali s, p e d, tuttavia gli orbitali f contengono 6 elettroni liberi come mostrato di seguito:

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diagramma orbitale del plutonio

Conclusioni

Il plutonio è molto fissile per funzionare in a reazione nucleare a catena nelle loro implicazioni nelle armi nucleari e nei reattori nucleari. Gli isotopi di plutonio sono costosi, scomodi da separare e pericolosi da maneggiare. Inoltre, gli isotopi di plutonio subiscono calore di decadimento che produce decadimento radioattivo.

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