Cấu hình electron của crom là gì?

Cấu hình electron cho crom là KHÔNG PHẢI # 1s ^ 2 2 giây ^ 2 2p ^ 6 3 giây ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, nhưng #color (màu xanh) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #.

Thật thú vị, Vonfram ổn định hơn với sự sắp xếp electron # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Thật không may, không có cách dễ dàng để giải thích những sai lệch này theo thứ tự lý tưởng cho từng yếu tố.

Giải thích Crom Cấu hình electron, chúng tôi có thể giới thiệu:

• Các trao đổi năng lượng # Pi_e # (một yếu tố cơ học lượng tử ổn định tỷ lệ thuận với số lượng cặp electron trong cùng một lớp con hoặc lớp vỏ năng lượng rất gần với các spin song song)
• Các năng lượng đẩy coulombic # Pi_c # (một yếu tố gây bất ổn tỷ lệ nghịch với số cặp electron)
• Chúng kết hợp để tạo ra một tổng thể năng lượng ghép đôi #Pi = Pi_c + Pi_e #.

Cái trước đang ổn định và cái sau đang mất ổn định, như hình bên dưới (giả sử cấu hình 2 đang ở năng lượng ghép đôi #Pi = 0 #):

Sau đó, một lời giải thích cho Chromium là:

• Các tối đa hóa trao đổi năng lượng # Pi_e # ổn định cấu hình này (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). Tối đa hóa đến từ cách có #5# các electron chưa ghép cặp, thay vì chỉ #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• Các giảm thiểu năng lượng đẩy coulombic # Pi_c # ổn định hơn nữa cấu hình này. Sự giảm thiểu đến từ việc có tất cả các electron chưa ghép cặp trong # 3d # và # 4 # (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), chứ không phải là một cặp electron trong # 4 # (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• Các kích thước quỹ đạo đủ nhỏ có nghĩa là mật độ electron là không trải ra như nó có thể được, làm cho nó thuận lợi đủ cho tổng số vòng quay tối đa để cho cấu hình ổn định nhất.

Tuy nhiên, Vonfram 'S # 5ngày # và # 6 # quỹ đạo lớn hơn # 3d # và # 4 # quỹ đạo (tương ứng) trải ra mật độ electron đủ để năng lượng ghép đôi (#Pi = Pi_c + Pi_e #) là đủ nhỏ.

Sự phân bố electron càng lan rộng ra, lực đẩy cặp electron càng ít và do đó càng thấp # Pi_c # Là. Do đó, thấp hơn #Số Pi# Là.

Do đó, ghép cặp điện tử là thuận lợi đủ cho vonfram.

Không có quy tắc cứng và nhanh cho việc này, nhưng đó là một lời giải thích tương quan với dữ liệu thực nghiệm.

Câu trả lời:

Cấu hình electron của crom là # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

Giải trình:

Biểu đồ mức năng lượng điển hình mà bạn thấy trong sách giáo khoa hiển thị 4s dưới 3d là ok với canxi.

Sau đó, lớp vỏ phụ 3d giảm xuống dưới 4 giây về năng lượng nhưng sự khác biệt là rất nhỏ. Các lực đẩy sau đó có xu hướng "đẩy" các electron lên quỹ đạo 4s lớn hơn trong đó lực đẩy ít hơn.

Đây là lý do tại sao các điện tử 4s bị mất đầu tiên khi các yếu tố của chuỗi chuyển tiếp thứ 1 bị ion hóa.

Điều này cũng giải thích tại sao cấu trúc electron của # Cr ^ (2 +) # Là # Ar 3d ^ 4 #.

Các electron 4s là các electron hóa trị bên ngoài cũng xác định bán kính nguyên tử.