¿Cuál es el efecto del par inerte?

Tuve que buscar este. Puede hacer lo mismo, pero si no es un físico o químico capacitado, es posible que no obtenga mucho de la explicación.

El efecto en sí mismo es una estabilidad “anómala” de los electrones s-orbitales más externos en galio, indio, talio, estaño, plomo y bismuto. Entonces, a riesgo de decir demasiado que ya sabe, el talio tiene la configuración electrónica Xe 4f14 5d10 6s2 6p1. Tenemos que gastar algo de energía para eliminar el electrón 6p1, y nuestro próximo objetivo son los electrones 6s. Barriendo mucho debajo de la alfombra, podemos hacer algunas predicciones básicas sobre cuánta energía se necesita para ionizar los electrones 6s, en base al conocimiento previo de los elementos de números atómicos inferiores anteriores. Y, dependiendo de la sofisticación del modelo que usemos, el resultado subestimará la cantidad de energía que necesitamos. Esto no significa que algo loco esté sucediendo y no significa que los científicos estén desconcertados, solo significa que hay cosas que no estamos contando en el modelo.

Entonces, ¿qué está pasando? Bueno, un efecto clave es la detección de electrones. Pensemos en el hidrógeno. Un electrón, un protón. La atracción del electrón por este único protón es el factor clave para explicar cuánta energía necesitamos para eliminarlo. Ahora vamos a complicarnos más con el helio. Dos electrones, dos protones. Podríamos adivinar ingenuamente que con dos protones, los electrones se mantienen el doble de fuerte, y esto es más o menos correcto, pero aquí nuestra predicción muy simple supera el valor medido. La razón por la que nos perdimos, entre otras cosas, es que ahora tenemos dos electrones unidos pero iguales que se repelen entre sí. Esto actúa para aflojar el agarre que tiene el núcleo contra la eliminación de ese primer electrón. Ahora llegamos al litio y encontramos que la energía necesaria para eliminar su primer electrón es dramáticamente más baja de lo que podríamos suponer. ¿Por qué? Bueno, ese electrón más externo se encuentra en un orbital más alto (2s), lo que significa que, en promedio, se encuentra más alejado del núcleo que los dos electrones en el orbital 1s. Estos dos electrones orbitales inferiores evitan que el electrón externo sienta toda la fuerza que el núcleo ejerce sobre él. Esta es la detección de electrones y juega un papel clave para explicar el comportamiento de todos los materiales químicos. Entre otras cosas, es una gran parte de por qué los electrones de valencia en metales a granel son libres de vagar en cualquier lugar de la muestra en lugar de estar unidos a núcleos individuales (una vez más, se arrastra mucho bajo la alfombra).

Entonces, volviendo al efecto de par inerte, parte del problema es que nuestras predicciones no obtienen el efecto de detección correcto. Es cierto que aquí hay muchas cosas en términos de formación de enlaces covalentes versus iónicos y otros factores, pero parece que la detección todavía juega un papel importante aquí, especialmente entre los elementos más pesados ​​de este conjunto. Un factor clave para explicar el cribado anómalo se debe en realidad a la relatividad (es posible que se sorprenda de la importancia de la relatividad en la química), la contracción relativista. En los elementos más pesados, este efecto hace que los electrones externos se acerquen más al núcleo de lo que predeciríamos, especialmente en los orbitales s. El resultado es que con los orbitales s más cerca del núcleo, la detección que experimentan disminuye y descubrimos que estos electrones requieren más energía para eliminarse de lo que hubiéramos imaginado.

Eso es lo que puedo obtener de un vistazo rápido. Espero que eso ayude y si hay defectos evidentes en la explicación, me alegraría verlos señalados. Me he descuidado mucho en mi explicación: relevancia de la participación orbital en enlaces, actividad electrónica no apareada, tendencia a formar enlaces iónicos frente a covalentes, contracción del bloque d, etc. Pero quería hacer de esto una explicación accesible de primer orden que parece ser en gran medida correcto y eso se puede ajustar para tener en cuenta otros factores. Además, no quería tener que comenzar a caminar por algunas partes que me tomarían un tiempo para acelerar. ¡Virutas de embalaje!

Para entender el efecto del par inerte, necesitamos entender la tabla periódica. Hay algunas propiedades inherentes de los elementos en la tabla. El efecto de par inerte no es más que el concepto de estabilidad adicional. Generalmente, los elementos de bloque p pertenecientes a 3A, 4A, 5A, 6A, etc. muestran valencia variable. Por ejemplo, el elemento Sn del grupo 4A muestra el estado de oxidación +4 y +2.

El estado de oxidación más alto se llama estado de oxidación del número de grupo y el estado de oxidación +2 se llama estado de oxidación más bajo que es igual al Grupo-2. Considere la configuración, si los electrones se pierden del nivel ns y np, entonces se obtiene el estado de oxidación del grupo de +4 mientras que los electrones np solo se pierden, entonces se obtiene el estado de oxidación +2 debido a su estabilidad adicional de electrones ns que se llaman pares inertes . El efecto es el efecto del par inerte.

El efecto de par inerte es la fuerza altamente intensa del núcleo sobre los electrones orbitales s presentes en los átomos del sexto período a partir de 13 grp en adelante.

Esto puede explicarse como: los electrones en los orbitales 6s se mantienen apretados por el núcleo debido a un blindaje más débil por los orbitales f y d internos. Además, dado que el orbital es s orbital, es altamente penetrante y, por lo tanto, se mantiene muy apretado, por lo que los electrones no participan en ninguna actividad de unión. Entonces se les da el nombre de par inerte y, por lo tanto, el efecto se llama EFECTO DE PAR INERTE.

El efecto del par inerte se define como la tendencia de los electrones en el orbital atómico más externo a permanecer sindicalizados o no compartidos en compuestos de metales posteriores a la transición. Para simplificar, resumámoslo como la tendencia de los átomos más pesados ​​a formar iones con una diferencia de carga de dos. Cuando decimos que los electrones son inertes, esencialmente queremos decir que están emparejados por rotación. Un ejemplo es el helio, con dos electrones. Su diagrama orbital se ve así:

Esto también se puede ver en otros gases nobles, donde la configuración genérica involucra ns ^ 2, np ^ 6. Todos los electrones están emparejados e inertes.

Echemos un vistazo al antimonio. Su configuración electrónica es

Para la ionización del antimonio, comenzaríamos eliminando los electrones de valencia en la capa más externa, 5p, porque tiene la energía más alta. Eliminamos 3 electrones, lo que nos da Sb3 +

Para el segundo catión de antimonio, eliminamos electrones de valencia del orbital s por convención. Eliminamos dos electrones adicionales, lo que nos da Sb 5+

Como puede ver, hay una diferencia de 2 entre los dos iones de antimonio, +3 y +5.

Usaré plomo como segundo ejemplo. Su configuración electrónica es

Comenzamos, como antes, eliminando los electrones de la capa más externa, 6p. Eliminamos 2 electrones, lo que nos da Pb2 +

Nuevamente, para la segunda ionización, eliminaremos electrones del orbital 6s. Eliminamos 2 electrones adicionales, lo que nos da Pb4 +

Podemos ver que hay una diferencia de 2 en las cargas entre Pb2 + y Pb4 +

No quedan electrones sin emparejar, no hay diagramas orbitales incompletos.

Efecto de par inerte es el nombre dado a la tendencia de los electrones presentes en la subcapa más externa de los metales posteriores a la transición, como Pb, Bi, etc., a no someterse a ionización y permanecer sin compartir. Esto se afirma más en los Grupos 13, 14 y 15.

Una posible explicación dada es que, debido a la presencia de electrones de la subcapa f, se deben difundir, debido a la forma de los orbitales f, para proteger eficazmente los electrones s del tirón del núcleo.

Un buen ejemplo serían los elementos del Grupo 13. Se desconoce el aluminio en el estado +1, y la estabilidad del estado de oxidación +1 aumenta a medida que avanzamos en el grupo. El talio es más estable en el estado de oxidación +1, y se sabe que los compuestos de talio en el estado de oxidación +3 son agentes oxidantes muy fuertes y tienden a reducirse rápidamente al estado +1.

Esta teoría ya no es indiscutible, ya que ahora se conocen compuestos de estaño en estado +2, complejos de galio e indio en estados +2 y +1.
¡Espero que esto ayude!

El efecto de par inerte describe el elemento de bloque pp tardío (elementos del 3 ° al 6 ° grupo principal, comenzando desde el 4 ° período pero volviéndose realmente importante para el elemento desde el 6 ° período en adelante) para formatear iones cuyo estado de oxidación es solo 2 menos que el grupo valencia.

Esto en cuanto a la parte fenomenológica, pero ¿cuál es la razón de esta preferencia? El electrón de 1s1s de elementos más pesados ​​tiene momentos tan altos que se mueven con velocidad cerca de la luz, lo que significa que las correcciones fiables se vuelven importantes. Esto conduce a un aumento de la masa de electrones. Como se sabe por el cálculo mecánico cuántico del átomo de hidrógeno que la masa de electrones es inversamente proporcional al radio orbital, esto resulta en una contracción del orbital 1s1s. Ahora, esta contracción del orbital 1s1s conduce a una disminución del grado de blindaje para los electrones ss externos. (la razón de esto es una disminución de la repulsión del núcleo cuyo origen se explica en la respuesta mía., Vea la parte titulada “¿por qué los Estados con los mismos valores nn menores que LL tienen valores propios de energía más bajos?). Lo que a su vez conduce a una coscada de contracción de los orbitales ss externos. El resultado de esta contracción relativista del orbital ss es que el electrón ss de valencia se comporta como menos electrones de valencia y más como electrones centrales. Eso significa que tienen menos probabilidades de participar en la reacción química y son más difíciles de eliminar mediante ionosationn porque el tamaño reducido de orbital ss disminuye la superposición orbital con los orbitales potenciales de los compañeros de reacción y conduce a una energía más baja. Entonces, mientras que los elementos de bloque pp más ligeros

(como AlAl) generalmente regalan sus electrones ss y pp cuando componen compuestos químicos. Los elementos de bloque pp más pesados ​​(como TiTi) tienden a regalar su electrón pp y mantener su electrón ss. Esa es la razón por la cual, por ejemplo, Al (III) AL (III) se prefiere sobre Al (I) Al (I) y TI (I) TI (I) se prefiere sobre TI (III) TI (III).

El efecto del par inerte es la tendencia de los dos electrones en el orbital atómico más externo a permanecer sindicalizados o no compartidos en compuestos de metales posteriores a la transición. El término efecto de par inerte se usa a menudo en relación con la creciente estabilidad de los estados de oxidación que son dos menos que la valencia del grupo para los elementos más pesados ​​de los grupos 13, 14, 15 y 16. El término “par inerte” fue propuesto por primera vez por Nevil Sidgwick en 1927.

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El nombre sugiere que los electrones s están más unidos al núcleo y, por lo tanto, son más difíciles de ionizar.

Por ejemplo, los elementos del bloque p del cuarto, quinto y sexto período vienen después de los elementos del bloque d, pero los electrones presentes en los orbitales d- (y f-) que intervienen no protegen eficazmente los electrones s de la capa de valencia . Como resultado, el par inerte de electrones ns permanece más fuertemente retenido por el núcleo y, por lo tanto, participa menos en la formación de enlaces.

Es efecto de par inerte.

Efecto de pares inertes: La resistencia de los electrones s de valencia o electrones ns2 de elementos más pesados ​​del bloque p para participar en la formación de enlaces se denomina efecto de pares inertes. Esto sucede debido a la ineficaz protección de estos electrones por electrones orbitales internos.
Como resultado, estos electrones s de valencia están más expuestos al núcleo que los electrones p. Por lo tanto, estos electrones s permanecen emparejados y no están disponibles para la formación de enlaces.
Como resultado de esto, la estabilidad del estado de oxidación más alto disminuye y la estabilidad del estado de oxidación más bajo aumenta al moverse hacia abajo del grupo o en elementos más pesados.

Estoy confundido, si no tienes ningún conocimiento sobre este tema, entonces Quora * no * es el lugar para publicar sobre esto. Wikipedia es su primera parada, y hay una entrada bastante buena sobre este tema: efecto de par inerte

Quora es el lugar para hacer preguntas específicas sobre un tema específico, aquí:
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Para comprender el concepto de efecto de par inerte, veamos cómo el átomo de Sn, por ejemplo, muestra estados de oxidación + 2 y + 4. Dado que el átomo de Sn es un miembro del 4to grupo A, el estado de oxidación + 4 se denomina estado de oxidación de número de grupo, y el estado de oxidación + 2 es un estado de oxidación más bajo.

Hay muchos elementos de bloque p más pesados ​​que, como Sn, además de su estado de oxidación de número de grupo, también exhiben un estado de oxidación más bajo.

El estado de oxidación del número de grupo se obtiene cuando se pierden todos los electrones ns y np, mientras que el estado de oxidación inferior se obtiene cuando solo se pierden los electrones np y el par de electrones ns, debido a su estabilidad adicional, permanece inerte, es decir, no se pierde .

Tal par de electrones ns se llama par inerte y el efecto causado por él se conoce como efecto de par inerte.

El efecto de par inerte se refiere al hecho de que los electrones de valencia en un orbital s penetran mejor en el núcleo que los electrones en los orbitales p, y como resultado están más unidos al núcleo y tienen menos capacidad para participar en la formación de enlaces. Un par de tales electrones se llama par inerte.
o en otras palabras, la tendencia de los electrones más externos a permanecer no ionizados o no compartidos en compuestos de metales posteriores a la transición. El término efecto de par inerte se usa a menudo en relación con la creciente estabilidad de los estados de oxidación que son 2 menos que la valencia del grupo para los elementos más pesados ​​de los grupos 13, 14, 15 y 16.
Es un efecto visto especialmente en los grupos 13 y 14 de la tabla periódica, en la que los elementos más pesados ​​del grupo tienden a formar compuestos con una valencia dos veces menor que la valencia esperada del grupo
El efecto de par inerte explica por qué los iones comunes de Pb son Pb4 + y Pb2 +, y no solo Pb4 +.

El galio, el indio, el estaño, el plomo y el bismuto tienen 4 electrones de valencia, por lo que muestran una valencia de 4. Pero a medida que nos acercamos del galio al bismuto se ha observado que los últimos elementos del grupo (principalmente plomo y bismuto) muestran valencia de 2. Esto se ha explicado por el efecto de par inerte. Dice que los dos últimos electrones (1 par) tienden a permanecer inertes en casi todas las reacciones. Esta teoría se llama efecto de par inerte.

Los fenómenos generalmente son exhibidos por un elemento de bloque P como un TL, Sn, pbb debido a la influencia del núcleo, el electrón s de la capa de valencia de los elementos de bloque p más pesados ​​permanecen en y no participan en la reacción química. Este fenómeno se conoce como inerte. efecto par

El efecto de par inerte es el efecto que generalmente se ha visto en gases inertes. En este efecto, los electrones no apareados participan si el átomo satisface su valencia pero aún contiene un electrón no apareado, entonces estos formarán parte del enlace coordinado al grupo deficiente del par de electrones, de lo contrario, este electrón afectará el ángulo de enlace.

En el elemento de bloque p cuando nos movemos hacia abajo en el grupo de 5 a 6 elementos de período, existe un elemento de 14 lantanoides, en el que el último electrón ingresa en la subshell f. Debido al pobre efecto de protección proporcionado por los electrones F, hay un aumento en la carga atómica. El aumento de la carga atómica aplica más atracción a los electrones ns, como resultado de lo cual la tendencia en la unión disminuye y este efecto se llama efecto de par inerte.

Este efecto es aplicable en 13, 14,15 grupos solamente.

debido al estado de oxidación IPE del elemento inferior disminuye en 2 unidades.

El IPE es la tendencia de los electrones en el orbital atómico más externo a permanecer sindicalizados o no compartidos en compuestos de metales posteriores a la transición.

Causa: a medida que avanzamos por el grupo, los electrones d y f que intervienen protegen mal a los electrones ns2 y, por lo tanto, los electrones ns2 son empujados hacia el núcleo. Esto da como resultado la reticencia de los electrones ns a participar en la formación de enlaces y este fenómeno se llama Inerte efecto par

Los últimos dos miembros de cada grupo del bloque p mostrarán una valencia de 2 unidades menos que la valencia del grupo general, esto se denomina efecto de par inerte. La configuración electrónica general para el elemento de bloque p es ns ^ 2 np ^ 1–6. Para los elementos del quinto y sexto período, el par de electrones ns ^ 2 se vuelve inerte y el núcleo los atrae más que el electrón np correspondiente. Como resultado, este par de electrones ns ^ 2 no participa en la unión.

En los elementos del bloque p de la tabla periódica a medida que avanzamos por el grupo, los electrones de la capa s no participan en la formación de enlaces y esto se llama efecto de par inerte.

El efecto del par inerte es la tendencia de los electrones en el orbital atómico más externo a permanecer sindicalizados o no compartidos en compuestos de metales posteriores a la transición.

De Wikipedia