Strati di valenza espansi ed orbitali"

[Peppels]

Salve a tutti,
inauguro la mia esperienza su questo forum con una domanda che molti di voi troveranno banale, ma su cui io mi sto scervellando da giorni.
L'argomento riguarda gli strati di valenza espansi, ma non il loro concetto, bensì un esempio riportato dall'Atkins-Jones. Parlando appunto degli strati di valenza espansi, il libro fa riferimento a due composti differenti: (PCl6)- e PCl5.
Cito il testo:
"Nell'anione (PCl6)- l'atomo P ha espanso il proprio strato di valenza fino a 12 elettroni utilizzando DUE DEI SUOI ORBITALI 3d. In PCl5 esso ha espanso il proprio strato di valenza fino a 10 elettroni, utilizzando UN SOLO ORBITALE 3d."
Il problema per me sta nelle due parti in maiuscolo: com'è possibile che P, con valenza 5, ritrovandosi con altri 7 elettroni in più, occupi due orbitali 3d?
Stessa cosa, se P ha come valenza 5, come fa con altri 5 elettroni ad occupare un solo orbitale 3d?
Ciò è possibile solo nel caso in cui si "saltasse" l'orbitale 4s.
Se si segue l'ordine di riempimento degli orbitali che la tavola periodica fornisce, i 7 elettroni, nel caso dell'anione dovrebbero prima riempire il 4s2, mentre invece il libro salta completamente l'orbitale 4s. Perchè?
Nelle configurazioni il libro usa elencare basandosi sul numero quantico principale, dunque prima tutti i livelli 2, poi 3 e così via. Negli esempi relativi al riempimento degli orbitali, però, dice questo: "Il prossimo orbitale ad essere occupato all'inizio del periodo 5 è il 5s, seguito da quello 4d.".
Vi prego aiutatemi, mi sto scervellando e non riesco ad andare avanti
Grazie,
Giuseppe.

[LordDominic]

Innanzitutto per la teoria del legame di valenza, il fosforo come gli altri elementi, per aumentare il numero possibile dei propri legame, forma degli orbitali ibridi che sono il risultato della combinazione di due orbitali diversi. In generale, gli atomi utilizzano fino a 4 orbitali ibridi, ottenuti dalla combinazione di tre orbitali p e un orbitale s. Altre volte però accade, per elementi del terzo periodo in poi, che questi non si limitano a raggiungere la stabilità del'ottetto, ma aumentano il numero di elettroni che li circondano fino a 12. Dato che 12 elettroni sono contenuti in 6 doppietti elettronici, i 4 orbitali sp3 non bastano. E' in questo momento che l'atomo di fosforo promuove i suoi elettroni dagli orbitali s e p fino agli orbitali d in modo da creare un ibridazione sp3d/sp3d2. in questo caso per esempio il fosforo in PCl5 promuove i suoi elettroni in orbitali ibridati sp3d che hanno un energia intermedia tra gli orbitali utilizzati per l'ibridazione. nell'anione (PCl6)- invece, l'ibridazione è sp3d2. è in questo senso quindi che vengono utilizzati gli orbitali d del fosforo che non si trova nel suo stato standard ma in uno stato eccitato in cui gli orbitali sono il risultato della combinazione di altri orbitali.

[Peppels]

Innanzitutto per la teoria del legame di valenza, il fosforo come gli altri elementi, per aumentare il numero possibile dei propri legame, forma degli orbitali ibridi che sono il risultato della combinazione di due orbitali diversi. In generale, gli atomi utilizzano fino a 4 orbitali ibridi, ottenuti dalla combinazione di tre orbitali p e un orbitale s. Altre volte però accade, per elementi del terzo periodo in poi, che questi non si limitano a raggiungere la stabilità del'ottetto, ma aumentano il numero di elettroni che li circondano fino a 12. Dato che 12 elettroni sono contenuti in 6 doppietti elettronici, i 4 orbitali sp3 non bastano. E' in questo momento che l'atomo di fosforo promuove i suoi elettroni dagli orbitali s e p fino agli orbitali d in modo da creare un ibridazione sp3d/sp3d2. in questo caso per esempio il fosforo in PCl5 promuove i suoi elettroni in orbitali ibridati sp3d che hanno un energia intermedia tra gli orbitali utilizzati per l'ibridazione. nell'anione (PCl6)- invece, l'ibridazione è sp3d2. è in questo senso quindi che vengono utilizzati gli orbitali d del fosforo che non si trova nel suo stato standard ma in uno stato eccitato in cui gli orbitali sono il risultato della combinazione di altri orbitali.

Ahhhhh ecco, ancora le ibridazioni il libro non le tratta. Dunque, i 12 elettroni del caso in questione si ripartiscono in orbitali ibridi, e logicamente, non bastando i 4 orbitali formati da un orbitale s e tre orbitali p, in PCl5 si ha un ibridizzazione formata da un orbitale s, tre orbitali p ed un orbitale d. Corretto?
P.S.: Per la configurazione elettronica, scrittura che prevede l'ordine di riempimento secondo tavola periodica o quella che prevede l'ordine secondo il numero quantico principale, qual è più corretta?

[LordDominic]

P.S.: Per la configurazione elettronica, scrittura che prevede l'ordine di riempimento secondo tavola periodica o quella che prevede l'ordine secondo il numero quantico principale, qual è più corretta?

non ho capito cosa vuoi dire

[Peppels]

non ho capito cosa vuoi dire

Nell'Atkins sono riportate le configurazioni elettroniche nella forma: [Nocciolo gas nobile precedente] e dopo di che gli elettroni di valenza seguendo l'ordine del numero quantico principale. In altri casi, invece, la configurazione segue l'andamento della tavola periodica. Quale delle due scritture preferireste voi?

[Guglie95]

Ho l'Atkins

[Peppels]

Pensavo che una delle due fosse preferibile. Errore mio.