遷移金属のd軌道電子のレドックスに対して、f軌道電子のレドックスがあまりないのはなぜでしょうか？

遷移金属のd軌道電子のレドックスに対して、f軌道電子のレドックスがあまりないのはなぜでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： むらさめ 回答日時： 2020/12/14 22:54

電子殻への電子の充填は、エネルギー準位が低い軌道から順に電子が充填されていくのが基本になっています。

一部例外が存在しています、多電子系の量子化学で、どこまで正確にエネルギー順位を計算可能かは私には判らないです。
私が学生をしていた頃は近似計算がやっとでした。

充填の順番は、↓のリンクの　”電子の収容順”　のところに図が出ていすす。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90 …

第5周期までは4f軌道は、5pや6s軌道の方がエネルギー順位が低く、4f軌道には電子が充填されないです。


f軌道が初めて現れるN殻で、電子が充填され始めるのは、第6周期のランタノイドのセリウムCeからで、充填の仕方もそれまでの遷移金属と同様に例外を見せつつ順にエネルギー順位が低い軌道から順に電子が充填されていきます。↓

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%83%B3 …

↓アクチノイドを含めた今の周期表全体では、このような電子配置となるようですが、未確定な部分があります。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90 …

未発見の元素に関しても電子がどの軌道に充填されていくのかは、予想されていますが、量子化学の理論と実際の電子軌道が合うかどうかはわからないです。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%AA%E7%99%BA …

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
3d遷移金属は、Fe2＋⇔Fe3＋のようにd電子でレドックスするのが多いのに、
4fのランタノイドは、そのようなレドックスをあまりしないですね。。
量子化学は難しいですね。

お礼日時：2020/12/16 14:54