Care este configurația electronică a cromului?

Care este configurația electronică a cromului?
Anonim

Configurația electronilor pentru crom este NU # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, dar #color (albastru) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #.

Interesant este faptul că tungstenul este mai stabil, cu un aranjament de electroni # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Din păcate, nu există o modalitate ușoară de a explica aceste deviații în ordinea ideală pentru fiecare element.

A explica Crom 's configurație electron, am putea introduce:

  • schimbă energia #Plăcintă# (un factor mecanic cuantic stabilizator care este direct proporțional cu numărul de perechi de electroni din același subshell sau de subshell-uri foarte apropiate de energie cu rotiri paralele)
  • energia de respingere coulombică # # Pi_c (un factor destabilizator care este invers proporțional cu numărul de perechi de electroni)
  • Acestea se combină pentru a produce un nivel global împerecherea energiei #Pi = Pi_c + Pi_e #.

Primul este stabilizator și acesta din urmă este destabilizator, după cum se arată mai jos (presupuneți configurația 2 este la împerecherea energiei #Pi = 0 #):

O explicație pentru Crom, atunci, este aceea că:

  • maximizat schimbă energia #Plăcintă# stabilizează această configurație (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). Maximizarea provine din modul în care există #5# electronii nepermani, în loc de doar #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • minimizat energia de respingere coulombică # # Pi_c stabilizează în continuare această configurație. Minimizarea provine din faptul că toți electronii neparticipați din # 3d # și # # 4s (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), mai degrabă decât o pereche de electroni în # # 4s (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • dimensiuni orbitale suficient de mici înseamnă că densitatea electronului este nu la fel de răspândit ca acesta ar putea fi, ceea ce îl face favorabil destul pentru o rotire maximă totală pentru a obține cea mai stabilă configurație.

In orice caz, Tungsten „s # # 5d și # # 6S orbitale fiind mai mari decât # 3d # și # # 4s orbitale (respectiv) împrăștie densitatea electronică suficientă încât energia de pereche (#Pi = Pi_c + Pi_e #) este suficient de mic.

Cu cât distribuția de electroni este mai răspândită, cu atât este mai puțin repulsia perechilor de electroni, deci și cea mai mică # # Pi_c este. Prin urmare, cu atât mai mic # # Pi este.

Astfel, asocierea electronilor este favorabilă destul pentru Tungsten.

Nu există o regulă tare și rapidă pentru aceasta, dar aceasta este o explicație care se corelează cu datele experimentale.

Răspuns:

Configurația electronică a cromului este # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

Explicaţie:

Diagrama tipică a nivelului de energie pe care o vedeți în cărțile care arată 4s sub 3d este ok până la calciu.

După aceea, sub-coaja 3d scade sub energia 4s, dar diferența este foarte mică. Forțele repulsive au tendința de a "împinge" electronii în orbitalul mai mare al 4-lea, unde repulsia este mai mică.

Acesta este motivul pentru electronii 4s sunt pierduți mai întâi atunci când elementele din prima serie de tranziție ionizează.

Acest lucru explică, de asemenea, de ce structura electronică a # ^ (2 +) # Cr este # Ar 3d ^ 4 #.

Electronii 4s sunt electronii de valență exteriori care definesc și raza atomică.