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Efecto de la configuración del gas noble en el poder polarizante

No entiendo esta afirmación escrita en mi libro de texto sobre el poder polarizante de los cationes:

Si dos cationes tienen el mismo tamaño y carga, entonces el que tiene configuración de gas pseudo noble ( con 18 electrones en la capa más externa) tiene mayor poder polarizante que el otro con configuración de gases nobles (con 8 electrones en la capa más externa). Esto explica por qué $\ce{CuCl}$ es más covalente que $\ce{NaCl}$ .

¿Por qué ocurre esto?

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del Puntos 36

Recordemos que la diferencia básica entre un enlace iónico y un enlace covalente es básicamente la separación de cargas. En los enlaces iónicos, las cargas están bien separadas y el enlace surge debido a la atracción de cargas opuestas. Los enlaces covalentes, en cambio, tienen los electrones compartidos entre ellos, y son estos electrones los que mantienen unidos los núcleos de los dos átomos enlazados.

Pero a veces, un enlace covalente no es completamente covalente, ni un enlace iónico es completamente iónico. Incluso un enlace iónico puede tener cierto grado de "covalencia". Se puede comparar la covalencia de dos enlaces iónicos con la ayuda de algunas reglas formuladas por Fajans. Algunas de estas reglas serían:

Regla 1: A menor catión y mayor carga, mayor carácter covalente.

¿Por qué? Si se considera que un catión es similar a una esfera uniformemente cargada, el campo eléctrico generado en su superficie sería:

$$E=\frac{1}{4\pi \epsilon}\frac{Q}{R^2}$$

Dónde $Q$ es la carga del catión, y $R$ es su radio. Ahora está bastante claro que los cationes altamente positivos y los cationes más pequeños pueden generar campos eléctricos más altos, y pueden atraer fuertemente los electrones del anión hacia el espacio entre los iones, lo que da lugar a un carácter covalente parcial.

En tu ejemplo, se ha dicho que "un catión con configuración de gas pseudoinerte puede polarizar mejor que uno con configuración de gas inerte". Esto es muy cierto, y puede explicarse utilizando los efectos de apantallamiento de los orbitales. En el caso de $\ce{Na+}$ sus electrones de valencia están en el $p$ mientras que en el caso de $\ce{Cu+}$ están en el $d$ orbitales. Es un hecho conocido que $d$ protegen mal a los electrones de las atracciones nucleares en comparación con los orbitales $p$ (véase ¿Por qué disminuye el efecto de cribado debido al orbital d? para más detalles). Como consecuencia, el núcleo atrae a los electrones de valencia con mucha más fuerza en caso de $\ce{Cu+}$ por lo que tiene un tamaño más pequeño y un mayor poder polarizador.

Regla 2: Cuanto mayor es el tamaño del anión, mayor es su polarizabilidad y mayor es su carácter covalente.

Ahora la primera pregunta que surgiría es, ¿qué es polarizabilidad y ¿por qué afecta al carácter covalente? La polarizabilidad se refiere a la capacidad del anión para polarizarse, es decir, la separación de cargas dentro del ion. Los aniones más grandes dejan más espacio para que las nubes de electrones en su interior se muevan, lo que hace que el catión se polarice mejor. Véase la imagen siguiente para mayor claridad:

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Mandie Puntos 11

La razón por la que los cationes con configuración de pseudo gas inerte tienen más poder polarizante se debe al escaso efecto de apantallamiento de los orbitales 3d, que aumenta la capacidad de los cationes para distorsionar la nube de electrones del anión, por lo que tienen más poder polarizante.

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jakey Puntos 302

Considerando el ejemplo del NaCl y el CuCl: En el NaCl, los electrones apantallan eficazmente (o protegen al electrón más externo de la atracción del núcleo) o se puede decir que el apantallamiento es $100\%$ . Mientras que en el caso del CuCl, hay 10 electrones 3d presentes que apantallan ineficazmente el núcleo, por lo que el valor del apantallamiento disminuye. El orden creciente de apantallamiento: s>p>d>f

Así, CuCl tiene configuración : $\ce{[Ar] 3d^10}$ (configuración de gas pseudo noble) NaCl tiene: $\ce{1s^2 2s^2 2p^6}$ o [Ne] (configuración de gas noble)

Por lo tanto, $\ce{Cu+}$ distorsionará la nube de $\ce{Cl-}$ en mayor medida que la distorsión causada por $\ce{Na+}$ .

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