Čo je elektrónová konfigurácia chrómu?

Konfigurácia elektrónov pre chróm je NOT # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, ale #color (blue) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #).

Je zaujímavé, že volfrám je stabilnejší s elektrónovým usporiadaním # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Bohužiaľ neexistuje jednoduchý spôsob, ako vysvetliť tieto odchýlky v ideálnom poradí pre každý prvok.

Vysvetliť chróm elektrónovú konfiguráciu, mohli by sme zaviesť:

• energie # # Pi_e (stabilizujúci kvantový mechanický faktor, ktorý je priamo úmerný počtu párov elektrónov v rovnakom subsheli alebo subshells s veľmi blízkymi energiami s paralelnými spinmi)
• energia coulombickej odpudzovania # # Pi_c (destabilizujúci faktor, ktorý je nepriamo úmerný počtu elektrónových párov)
• Tieto kombinujú produkciu celkovo energie párovania #Pi = Pi_c + Pi_e #.

Prvý je stabilizujúci a druhý je destabilizujúci, ako je znázornené nižšie (predpokladajme konfiguráciu) 2 je pri párovacej energii #Pi = 0 #):

Jedným z vysvetlení pre Chromium je potom:

• maximalizované energie # # Pi_e stabilizuje túto konfiguráciu (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). Maximalizácia pochádza z toho, ako sú #5# nepárových elektrónov namiesto spravodlivých #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• minimalizovať energia coulombickej odpudzovania # # Pi_c ďalej stabilizuje túto konfiguráciu. Minimalizácia pochádza z toho, že všetky nepárové elektróny v # 3d # a # # 4s (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), skôr než jeden elektrónový pár v. t # # 4s (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• malá veľkosť obežnej dráhy znamená, že hustota elektrónov je nie tak, ako by to bolo mohol byť, čo ho robí priaznivým dosť pre maximálnu celkovú rotáciu, aby sa dosiahla najstabilnejšia konfigurácia.

Avšak, volfrám, s # # 5d a # # 6s sú väčšie ako. t # 3d # a # # 4s orbitály (resp.) dostatočne šíri elektrónovú hustotu, aby párovacia energia (#Pi = Pi_c + Pi_e #) je dostatočne malý.

Čím viac je distribúcia elektrónov rozložená, tým menej je odpudzovanie elektrónového páru a tým nižšia # # Pi_c je. Preto je nižšia # # Pi je.

Elektronické párovanie je teda výhodné dosť pre volfrám.

Neexistuje žiadne tvrdé a rýchle pravidlo pre toto, ale to je vysvetlenie, ktoré koreluje s experimentálnymi údajmi.

odpoveď:

Elektrónová konfigurácia chrómu je # Ar 3d ^ (5), 4s ^ 1 #

vysvetlenie:

Typický diagram energetickej hladiny, ktorý vidíte v textových knihách zobrazujúcich 4s pod 3d, je v poriadku až po vápnik.

Po tomto 3D sub-shell klesne pod 4s energie, ale rozdiel je veľmi malý. Odpudivé sily potom majú tendenciu "tlačiť" elektróny do väčšieho orbitálu 4s, kde je odpudenie menšie.

To je dôvod, prečo sa 4s elektróny stratia najprv, keď sú prvky prvej série sérií ionizujúcich.

To tiež vysvetľuje, prečo elektrónová štruktúra # Cr ^ (2 +) # je # Ar 3d ^ 4 #.

4s elektróny sú vonkajšie valenčné elektróny, ktoré tiež definujú atómový polomer.