Διονύσης Λάμπρου

Περιμένοντας κάποιο φίλο Χημικό να απαντήσει επί της ουσίας του ερωτήματος, κάποιες  διευκρινιστικές ερωτήσεις:

1) Η φράση “τα όμοια διαλύουν όμοια” τι σχέση έχει με το αν αντιδρά ή όχι το εξάνιο με τα ιόντα; Θα μπορούσε το εξάνιο να μην διαλύει το NaCl αλλά να αντιδρούσαν τοπικά (οι κρύσταλλοι του άλατος με τα μόρια του εξανίου που θα ερχόνταν σε επαφή).

2) Η αντίδραση  του εξανίου με το ιώδιο σε τι συνθήκες γίνεται; Αν δεν κάνω λάθος είναι ενδόθερμη αντίδραση.

3) Αν οι συνθήκες επιτρέπουν την παραπάνω αντίδραση, τότε το ερώτημα ποιο είναι; Αν του ρίξουμε από πάνω και αλάτι τι θα γίνει;

Χωρίς παρεξήγηση, θα έλεγα… νοστιμότατη αντίδραση 🙂

Καλησπέρα κι από εμένα. Δε νομίζω ότι πρέπει να πάμε το θέμα στη φωτοχημική αλογόνωση των αλκανίων, αν κινούμαστε στο πλαίσιο των Πανελλαδικών εξετάσεων. Αν προσανατολιστούμε μόνο στο θέμα της διαλυτότητας, θα πρέπει νομίζω να πούμε ότι το μη πολικό Ι2 διαλύεται στο μη πολικό εξάνιο, ενώ το NaCl ως ιοντική ένωση όχι. Δεν ξέρω Διονύση (Λάμπρου) αν θέλεις κάτι άλλο…

Καλησπέρα Θοδωρή.

Ο ερωτών Διονύσης, είναι  φοιτητής και το ερώτημα δεν συνδέεται με τις πανελλαδικές εξετάσεις…

Ok Διονύση. Απ'ότι ξέρω, η φωτοχημική αλογόνωση των αλκανίων γίνεται μέσω μηχανισμού ελευθέρων ριζών και απαιτείται η διάχυτη παρουσία φωτός για να γίνει αυτό (μόνο το F είναι πολύ δραστικό και αντιδρά και στο σκοτάδι). Την έχω όμως στο μυαλό μου ως μία αντίδραση που γίνεται σε αέρια φάση. Αν δεχτούμε -δεν είμαι καθόλου σίγουρος γι' αυτό- ότι γίνεται αλογόνωση του υγρού εξανίου από το Ι2 (το οποίο είναι το λιγότερο δραστικό από τα αλογόνα σε αυτήν την αντίδραση και δίνει δύσκολα την αντίδραση με μικρές αποδόσεις), πιθανόν η παρουσία ιόντων από το NaCl να επηρεάζει την αντίδραση σε υγρή φάση αλληλεπιδρώντας με τις ενδιάμεσες ρίζες που σχηματίζονται. Αυτό όμως είναι απλά μια σκέψη…

Φτιάχνουμε τα ατομικά τροχιακά των ουδέτερων ατόμων

Αφαιρούμε από τις ενεργειακά υψηλότερες υποστιβάδες  και ασταθέσυερες, τόσα ηλεκτρόνια ώστε να δημιιουργήσουμε τα ιόντα των οξειδωμένων ( και όχι οξειδωτικών ) μορφών.

Σταθερότερες είναι α) Pb (+2)  έχει συμπληρωμένη την 5d με 10 e  (ενώ το Pb (+4 ) ;έχει 8  e στην  5d )

Ακριβώς για τον ίδιο λόγο σταθερότερο είναι το Tl (+1)

β) Σταθερότερος είναι ο C(+4) διότι έχει δομή ευγενούς αερίου  He   (ενώ ο C (+2) έχει δομή αλκαλικής γαίας Be και είναι ασταθής )

 Ομοίως σταθερότερος είναι το Al(+3) διότι έχει δομή ευγενούς αερίου  Ne  (ενώ το Al (+1) έχει δομή αλκαλικής γαίας Mg και είναι ασταθές )

Αν κάνω λάθος θα με διορθώσει κάποιος Χημικός

Έχω κάνει λάθος στις δομές των Μολύβδου Pb και Θαλλίου Tl …

Συμπληρωμένη d με 10 e έχουν και τα δυο ιόντα. Άλλο είναι το κριτήριο …

Ας με διορθώσει κάποιος.

Ίσως κριτήριο το συζευγμένο ζεύγος της 6s στα λιγότερα οξειδωμμένα ιόντα τα καθιστούν σταθερότερα

όπως μου έγραψε ο  Παναγιώτης Κουτσομπόγερας.

Ευχαριστώ Παναγιώτη.

Γράψτο αναλυτικότερα εδώ.

(82) Pb: [Χε] 4f(14) 5d(10)  6s(2)  6p(2)

άρα Pb (+2): [Χε] 4f(14) 5d(10) 6s(2)  με συζeυγμένο το ζεύγος των εξ. e  

ενώ Pb (+4): [Χε] 4f(14) 5d(10)    χωρίς εξωτερική κάλυψη από αδρανοποιημένο ζεύγος e

άρα σταθερότερο το δισθενές Pb (+2):

Oμοίως για τα ιόντα του Θαλλίου

(81)Tl (+1): [Χε] 4f(14) 5d(10) 6s(2) 

ενώ Tl (+3): [Χε] 4f(14) 5d(10) 

σταθερότερο το  Tl (+1):

Το ξέρουν όμωςοι μαθητές αυτό με βάση τη θεωρία του βιβλίου τους ;

Μία πολύ  καλή εφαρμογή του ΠΠ όπου βλέπουμε σχεδόν τα πάντα βρίσκεται εδώ.
Βέβαια δεν έχουμε απάντηση για τα παραπάνω ερωτήματα αλλά επί ευκαιρία τα αναφέρω.

Για όποιον ενδιαφέρεται να το δεί ( αλλά όχι για μαθητής ) Δίνω παρακάτω την ποιουική εξήγηση λϊγο πιο αναλυτικά από την βικιπαίδεια 

Σχετικιστικά φαινόμενα στα τροχιακά – Φαινόμενο αδρανούς ζεύγους. Καθώς ο πυρήνας ενός ατόμου έλκει ένα ηλεκτρόνιο, θεωρούμενο ως σωματίδιο, αυτό επιταχύνεται εξαιτίας της ακτινικής ταχύτητας που αποκτά και η οποία αυξάνεται, προσεγγίζοντας την ταχύτητα του φωτός, καθώς αυξάνεται το φορτίο, άρα και η έλξη, του πυρήνα. Η αύξηση της ταχύτητας του ηλεκτρονίου όμως συνεπάγεται και σχετικιστική αύξηση της μάζας του και κατά συνέπεια ελάττωση (συστολή) της ακτίνας του Bohr του ηλεκτρονίου*, αφού μάζα και ακτίνα είναι μεγέθη αντιστρόφως ανάλογα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται σχετικιστική συστολή (relativistic contraction) και είναι υπολογίσιμο στα δύο ηλεκτρόνια s τροχιακών, λιγότερο στα p και δεν εμφανίζεται στα d και f τροχιακά των οποίων τα ηλεκτρόνια δε σπαταλούν πολύ χρόνο κινούμενα κοντά στον πυρήνα.

Όταν το ηλεκτρικό φορτίο του πυρήνα αυξάνεται, αυξάνεται και η σχετικιστική συστολή με αποτέλεσμα τα δύο ηλεκτρόνια σε απομακρυσμένα, από τον πυρήνα, s τροχιακά να μην ιονίζονται εύκολα και επομένως να μη συμμετέχουν εύκολα σε χημικούς δεσμούς. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως φαινόμενο αδρανούς ζεύγους (inert pair effect) και παρουσιάζει μεγάλη ένταση στο θάλλιο, που έχει εξωτερικά ηλεκτρόνια 6s2 6p1 γι' αυτό οι ενώσεις του Tl(Ι) είναι σταθερότερες από εκείνες του Tl(ΙΙΙ) που είναι σχετικά σπανιότερες