Атом мышьяка (As) находится в пятой группе периодической таблицы элементов, что означает, что у него пять валентных электронов. В основном состоянии электронная конфигурация атома мышьяка выглядит как [Ar] 3d^10 4s^2 4p^3. Это означает, что на последнем, четвертом энергетическом уровне у него полностью заполненный 3d-подуровень, два электрона на 4s-подуровне и три электрона на 4p-подуровне.
Валентно-возбужденные состояния атома возникают, когда один или несколько валентных электронов получают достаточно энергии для перехода на более высокие энергетические уровни или подуровни. Для атома мышьяка это может включать переходы из 4s- и 4p-подуровней на 4d- или даже 5s- и 5p-подуровни.
Переход 4s → 4p: Один из электронов с 4s-подуровня может быть возбужден и перейти на 4p-подуровень, что приведет к конфигурации [Ar] 3d^10 4s^1 4p^4. Хотя это не типично для формирования химических связей, такое состояние может быть реализовано в высокоэнергетических условиях.
Переход 4p → 4d: Также возможен переход одного из 4p-электронов на свободный 4d-подуровень. Это приведет к конфигурации [Ar] 3d^10 4s^2 4p^2 4d^1. Этот тип возбуждения увеличивает вероятность образования координационных соединений с использованием d-орбиталей.
Переход 4p → 5s или 5p: Электроны с 4p-подуровня могут также возбуждаться на следующий уровень, например на 5s или 5p, что приведет к конфигурации [Ar] 3d^10 4s^2 4p^2 5s^1 или [Ar] 3d^10 4s^2 4p^2 5p^1. Эти переходы могут способствовать образованию необычных химических связей или состояний.
Каждое из этих возбужденных состояний меняет химические и физические свойства атома мышьяка, влияя на возможные типы химических взаимодействий и спектральные характеристики. Эти состояния могут быть исследованы с помощью спектроскопических методов и имеют значение в различных областях химии и физики.