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かんた
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磁性を示すストーナー条件 I D(E_F)>1
I: ストーナーパラメータ（電子間の交換相互作用の強さ。原子内の電子反発 U に比例)
D:フェルミ準位での状態密度
3dは条件を満たす。局在性が強く分散が弱いため、I、D共に大きく、かつ上の準位に上がってもそこまでエネルギー損がないため、準位をあげてでもスピンを揃えたがる
(交換エネルギーの寄与はどこにはいる、、？)
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かんた
イオン結合について。NaClだと、Naの3sに比べClの3pは有効核電荷が大きいため後者の方がエネルギー準位は8eVも低い、そのためNa+Cl−になる(電子の移動が起きる)(通常原子単体ではsよりpの方がエネルギー準位は上)。さらにイオン化後静電ポテの影響でそのエネルギーギャップはさらに広がる。結果、価電子帯Cl3p、伝導帯Na3s(空)で絶縁化。
共有結合は重なり混成が強いため分散は大きく、結合、反結合に別れ絶縁化するが、イオン結合は重なりはほぼなく分散は小さく、イオン化による利得and静電ポテによる利得で安定化、イオン化により絶縁化。
17かんた
dの局在性について。3dが4dより局在が強いのは、5s4dの軌道半径比が4s3dのそれより小さいから(多分5sとかは3d、4dみたいな遮蔽効果が小さい軌道がある分内側に収縮している効果が大きいため？)5dに関しては4f遮蔽効果が小さい影響＋相対論効果で6sがより内側に行くため、5dの重なりはかなり大きい(dが半分近く埋まっているWはd結合が強く最高融点を示す)
3かんた
アルカリ金属は原子単体で見た時、原子番号が上がるにつれイオン化エネルギーが下がる(静電ポテが小さくなるため)ため、最外殻のs軌道の準位は上がる。←融点が下がる主原因
また結晶になったとき、原子番号が大きくなるにつれ原子間距離が大きくなりホッピングtが大きくなるためバンドの分散は大きくなる(t＝〈ψa|E|ψb〉は幾何学的な重なりではなく、エネルギーのやりときの強さであることに注意。原子半径が大きいとψの振幅は薄く広いイメージ)
かんた
3dの中でCr、Cuは4sから電子をもらいdを埋めたがる。これは4sという低い準位に入るより、交換エネルギーによる利得が上回るため。また4dのNb、Ru、Pdでも同様だが、3dよりその傾向が強いのは4s3d間より5s4d間の方がエネルギー差が小さいこと、及び3dより4dの方が局在していなくクーロン反発の利得が大きいことによる
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106かんた
3族語呂合わせ
Sc Y La Ac
スカイラーク
209かんた
4f語呂合わせ
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
ランタン競りに出してプラスチックネオジム磁石
「プロはサマーに欧州でがどってる？」
「ジ・ホエールと釣りに行ってるって！」
75かんた
4d語呂合わせ
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rd Pd
いじるにおぶ持ってくる、老人パラダイス
21かんた
3d語呂合わせ
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni
スコッチ暴露マン鉄コバルトニッケル(ゴリ押し)
5かんた
18族語呂合わせ
He Ne Ar Kr Xe Rn
変なねーちゃんある日暗闇でキッス連発
かんた
16族語呂合わせ
O S Se Te Po
押すぜ鉄砲
11かんた
15族語呂合わせ
N P As Sb Bi
日本の朝は酢豚とビール
146かんた
13族語呂合わせ
B Al Ga In Tl
ビーあるがインテリ
6かんた
2族語呂合わせ
Be Mg Ca Sr Ba Ra
ベッドに潜れば彼女の尻バラ色
8かんた
原子番号が大きくなるほど原子核を構成する中性子の割合が大きくなるが、Po以降は中性子を増やしても陽子同士の反発が大きすぎて不安定となり、放射性元素となる。
10かんた
Gaは3dの遮蔽が弱いためs電子が不活性となり、p軌道の指向性によって二量体のような弱い結合をつくる。そのため水と同じく液体より密度の小さい固体を形成し、その密度の小ささから融点が低く常温で液体。常温で液体の金属は他にもHgが知られるが、Hgと違い無毒なので扱いやすい
9かんた
一般的に族の下に行くほど、また周期の左に行くほど原子半径は大きくなるが、ランタノイドをまたぐ時は例外になる(ZrよりHfの方が小さい)。f軌道はsやpと比べて分布の広がりの平均が小さいが、内側にピークを持たず遮蔽効果が小さいためこのようなことが起きる。これをランタノイド収縮という。
7かんた
金銀銅の11族はd軌道が全て埋まってs軌道に1つ自由電子がある状態。電子密度が高い、結合が強いためフォノンも励起されにくい、d軌道による遮蔽効果が大きい、などの理由で伝導率がトップクラスに高い。電子格子相互作用が小さいため超伝導を示さない。
9かんた
3d元素(Cr,Mn,Fe,Co,Ni)は軌道の重なりが小さいため、交換相互作用の利得の割合が大きくスピンが平行、つまり磁性をもつ。Cr,Mnは軌道の半分が埋まっているため、ホッピングによる運動エネルギーの得をするために反強磁性となる
6かんた
融点は結晶構造(密度)や軌道の状態などに依存する。sブロックは原子番号大きくなるにつれて融点さがり、dブロックは逆にあがる。12族は閉殻を作るから結合が弱くなり融点が低く、特に水銀に関しては相対論効果により融点が以上に低く、常温で液体
2かんた
とりあえず周期表に関することって制限つけようかな。もし間違いとか見つけたら指摘してくれるとありがたいです！
#勉強 #周期表
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