Jaká je elektronová konfigurace chromu?

Elektronová konfigurace pro chrom je NE # 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) #).

Zajímavé je, že wolfram je stabilnější s elektronovým uspořádáním # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Bohužel neexistuje snadný způsob, jak tyto odchylky vysvětlit v ideálním pořadí pro každý prvek.

Vysvětlit Chrom elektronové konfigurace, mohli bychom představit:

• energie #Koláč# (stabilizující kvantový mechanický faktor, který je přímo úměrný počtu párů elektronů ve stejném subshell nebo subshells s velmi blízkými energiemi s paralelními výkyvy)
• energie coulombické odpudivosti # Pi_c # (destabilizující faktor, který je nepřímo úměrný počtu elektronových párů)
• Ty se kombinují a vytvářejí celkově párování energie #Pi = Pi_c + Pi_e #.

První z nich je stabilizující a druhý je destabilizující, jak je ukázáno níže (předpokládejme konfiguraci 2 je na párování energie #Pi = 0 #):

Jedním z vysvětlení pro Chromium je pak to, že:

• maximalizováno energie #Koláč# stabilizuje tuto konfiguraci (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). Maximalizace pochází z toho, jak jsou #5# nepárových elektronů namísto spravedlivých #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• minimalizováno energie coulombické odpudivosti # Pi_c # dále stabilizuje tuto konfiguraci. Minimalizace pochází z toho, že všechny nepárové elektrony v # 3d # a # 4s # (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), spíše než jeden elektronový pár v. t # 4s # (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• malá velikost orbitální velikosti znamená, že hustota elektronů je není tak rozšířený jako on mohl být, což je příznivé dost pro maximální celkovou rotaci, aby bylo dosaženo nejstabilnější konfigurace.

Nicméně, Wolfram je #5 d# a # 6s # orbitály jsou větší než # 3d # a # 4s # orbitály (resp.) rozprostře elektronovou hustotu natolik, že párovací energie (#Pi = Pi_c + Pi_e #) je dostatečně malý.

Čím více je distribuce elektronů rozprostřena, tím méně je odpuzování elektronového páru a tím nižší # Pi_c # je. Proto nižší # Pi # je.

Elektronové párování je tedy výhodné dost pro wolfram.

Neexistuje žádné tvrdé a rychlé pravidlo pro toto, ale to je vysvětlení, které koreluje s experimentálními daty.

Odpovědět:

Elektronová konfigurace chromu je # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

Vysvětlení:

Typický diagram energetické hladiny, který vidíte v učebnicích, zobrazujících 4s pod 3d, je v pořádku až po vápník.

Po tomto 3D sub-shell klesne pod 4s energie, ale rozdíl je velmi malý. Odpudivé síly pak inklinují k “tlačit” elektrony nahoru do větší 4s orbital kde repulsion je méně.

To je důvod, proč 4s elektrony jsou ztraceny nejprve, když prvky 1. přechodové řady ionizují.

To také vysvětluje, proč elektronová struktura # Cr ^ (2 +) # je # Ar 3d ^ 4 #.

Elektrony 4s jsou vnější valenční elektrony, které také definují atomový poloměr.