クロムの電子配置は?

クロムの電子配置は?
Anonim

クロムの電子配置は ではない #1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2#しかし、 #色(青)(1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1)#.

興味深いことに、タングステンは電子の配置がより安定しています。 #Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2#.

残念ながら、これらの偏差を各要素の理想的な順序で説明する簡単な方法はありません。

説明する クロム の電子配置、我々は導入することができます:

  • 交換エネルギー #パイ# (同じサブシェルまたは平行スピンを持つ非常に近いエネルギーのサブシェル内の電子対の数に正比例する安定化量子力学的因子)
  • クーロン反発エネルギー #Pi_c# (電子対の数に反比例する不安定化因子)
  • これらが組み合わさって全体的な ペアリングエネルギー #Pi = Pi_c + Pi_e#.

以下に示すように、前者は安定化しており、後者は不安定化しています。 2 ペアリングエネルギー #Pi = 0#):

Chromiumの説明の1つは、次のとおりです。

  • の 最大化 交換エネルギー #パイ# この設定を安定させます(#3d ^ 5 4 s ^ 1#)最大化は存在する方法から来る #5# ただの代わりに不対電子 #4# (#3d ^ 4 4 s ^ 2#).
  • の 最小化 クーロン反発エネルギー #Pi_c# この構成をさらに安定させます。最小化は、すべての不対電子を #3D# そして #4s# (#3d ^ 5 4 s ^ 1#)ではなく、 #4s# (#3d ^ 4 4 s ^ 2#).
  • 十分小さい軌道サイズ 電子密度は それほど広まっていない できた ある それはそれを有利にします 十分な 最も安定した構成を得るための最大総回転数

しかしながら、 タングステン の #5d# そして #6s# よりも大きい軌道 #3D# そして #4s# 軌道は(それぞれ)電子密度を十分に広げて、ペアリングエネルギー(#Pi = Pi_c + Pi_e#十分に小さいです。

電子分布が広がるほど、電子対の反発は少なくなり、したがって、より低くなります。 #Pi_c# です。したがって、下 #パイ# です。

したがって、電子対形成は好ましい 十分な タングステン用。

これには厳密な規則はありませんが、実験データと相関のある説明です。

回答:

クロムの電子配置は #Ar 3d ^(5)4s ^ 1#

説明:

あなたが3dの下の4sを示す教科書で見る典型的なエネルギー準位図はカルシウムまでOKです。

その後、3dサブシェルはエネルギーが4sを下回りますが、その差は非常に小さいです。斥力はそれから斥力がより少ないより大きい4s軌道に電子を "押し上げる"傾向があります。

これが、4番目の遷移系列の元素がイオン化するときに4s電子が最初に失われる理由です。

これはまた、なぜ電子の構造が #Cr ^(2 +)# です #Ar 3d ^ 4#.

4s電子は、原子半径も規定する外側の価電子である。