מהי תצורת האלקטרון של כרום?

מהי תצורת האלקטרון של כרום?
Anonim

תצורת אלקטרונים עבור כרום הוא לא # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, אבל #color (כחול) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) # #.

מעניין מספיק, טונגסטן הוא יציב יותר עם סידור אלקטרונים של # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

למרבה הצער, אין דרך קלה להסביר את הסטיות האלה בסדר האידיאלי עבור כל רכיב.

להסביר כרום של אלקטרון, נוכל להציג:

  • ה חילופי אנרגיה # Pi_e # (גורם מכני מייצב קוונטית כי הוא יחסית ביחס למספר זוגות של אלקטרונים באותה תת subshell או קרוב מאוד אנרגיה subshells עם ספינים מקבילים)
  • ה אנרגיה דחייה קולומבית # Pi_c # (גורם שגורם לערעור הוא הפוך ביחס למספר זוגות האלקטרון)
  • אלה לשלב לייצר הכולל זיווג אנרגיה #Pi = Pi_c + Pi_e #.

הראשון הוא התייצבות וזה האחרון לערער, כפי שמוצג להלן (נניח תצורה 2 הוא בזיווג אנרגיה #Pi = 0 #):

הסבר אחד לכרומיום, אם כן, הוא:

  • ה מוגדל חילופי אנרגיה # Pi_e # מייצב את התצורה הזו (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). המיצוי נובע מהדרך שבה יש #5# אלקטרונים לא מזוהים, במקום רק #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • ה ממוזער אנרגיה דחייה קולומבית # Pi_c # מייצב עוד תצורה זו. מזעור נובע מכל האלקטרונים unaired ב # 3d # ו # 4s # (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), ולא זוג אלקטרון אחד # 4s # (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • ה קטן מספיק בגודל מסלול כלומר, צפיפות האלקטרונים לא פרושים כמו זה יכול להיות, מה שהופך אותו לטובה מספיק עבור ספין הכולל המרבי לתת את התצורה היציבה ביותר.

למרות זאת, טונגסטן של # 5d # ו # 6s # אורביטלים להיות גדול יותר # 3d # ו # 4s # אורביטלים (בהתאמה) מפיץ את צפיפות האלקטרונים מספיק אנרגיה זיווג (#Pi = Pi_c + Pi_e #) הוא קטן מספיק.

ככל שההפצה האלקטרונית מתפשטת, כך הדחיפה של פחות אלקטרון, ולכן נמוכה יותר # Pi_c # J לכן, התחתון #פאי# J

לכן, זיווג האלקטרון הוא חיובי מספיק עבור טונגסטן.

אין כלל זה קשה ומהר, אבל זה הסבר שמתאים לנתונים ניסיוניים.

תשובה:

תצורת האלקטרון של כרום היא # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

הסבר:

דיאגרמת האנרגיה הרגילה שאתה רואה בספרי הלימוד שמציגה את 4 השורות מתחת ל -3 D היא בסדר עד סידן.

לאחר מכן את תת קליפה -3 נופל מתחת 4s באנרגיה אבל ההבדל הוא קטן מאוד. כוחות דוחים אז נוטים "לדחוף" אלקטרונים לתוך מסלול 4s גדול שבו הדחייה היא פחות.

זו הסיבה 4s האלקטרונים אבדו הראשון כאשר האלמנטים של 1 ionise סדרת המעבר.

זה גם מסביר מדוע מבנה האלקטרון של # Cr ^ (2 +) # J # Ar 3d ^ 4 #.

ארבעת האלקטרונים הם האלקטרונים הערכיים החיצוניים המגדירים גם את רדיוס האטום.