Kromun elektron yapılandırması nedir?

Krom için elektron yapılandırması DEĞİL # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3B ^ 4 4 s ^ 2 #, fakat #color (mavi) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3B ^ 5 4s ^ 1) #.

İlginçtir ki, Tungsten bir elektron düzenlemesiyle daha kararlıdır. # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Ne yazık ki, bu sapmaların her bir eleman için ideal sırayla açıklanmasının kolay bir yolu yoktur.

Açıklamak Krom 'nin elektron yapılandırmasını tanıtabiliriz:

• değişim enerjisi #Turta# (aynı alt kabuktaki elektron çifti sayısıyla doğrudan orantılı olan ve paralel dönüşlü çok yakın enerjili alt kabuklarda dengeleyici bir kuantum mekanik faktörü)
• coulombic itme enerjisi # Pi_c # (elektron çifti sayısı ile ters orantılı olan kararsızlaştırıcı bir faktör)
• Bunlar bir bütün üretmek için birleştirir. eşleştirme enerjisi #Pi = Pi_c + Pi_e #.

İlki dengeleyicidir ve ikincisi aşağıda gösterildiği gibi istikrarsızlaştırıcıdır. 2 eşleştirme enerjisinde #Pi = 0 #):

Chromium için bir açıklama, öyleyse:

• maksimize değişim enerjisi #Turta# bu yapılandırmayı dengeler (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). En üst düzeye çıkma, nasıl olduklarından gelir. #5# sadece yerine eşlenmemiş elektronlar #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• minimize coulombic itme enerjisi # Pi_c # bu konfigürasyonu daha da stabilize eder. Minimizasyon, eşlenmemiş tüm elektronların #3 boyutlu# ve # 4s # (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #) içinde bir elektron çifti yerine # 4s # (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• yeterince küçük yörünge büyüklüğü elektron yoğunluğunun yayıldığı kadar değil could olmak, elverişli kılan yeterli en kararlı konfigürasyonu vermek için maksimum toplam sıkma için.

Ancak, Tungsten 'ler # 5d # ve # 6s # yörüngeler daha büyük #3 boyutlu# ve # 4s # yörüngeler (sırasıyla), elektron yoğunluğunu eşleştirme enerjisine yetecek kadar yaymaktadır (#Pi = Pi_c + Pi_e #) yeterince küçük.

Elektron dağılımı ne kadar fazla yayılırsa, elektron çifti itme o kadar az olur ve bu nedenle # Pi_c # olduğunu. Bu nedenle, düşük # Pi # olduğunu.

Bu nedenle, elektron eşleşmesi uygundur yeterli Tungsten için.

Bunun için hızlı ve sert bir kural yoktur, ancak bu deneysel verilerle ilişkilendirilen bir açıklamadır.

Cevap:

Kromun elektron yapılandırması # Burada Ar 3d ^ (5) 4 saniye ^ 1 #

Açıklama:

Ders kitaplarında gördüğünüz tipik enerji düzeyi diyagramı, 3d'nin altındaki 4'leri gösterir.

Bundan sonra, 3d alt kabuk enerjideki 4'lerin altına düşer, ancak fark çok küçüktür. İtici kuvvetler daha sonra elektronları, itmenin daha az olduğu daha büyük 4'lü yörüngeye "itme" eğilimindedir.

Bu nedenle, ilk geçiş serisinin elemanları iyonize olduğunda 4s elektronları önce kaybolur.

Bu aynı zamanda elektron yapısının nedenini açıklar. # Cr ^ (2 +) # olduğu # Burada Ar 3d ^ 4 #.

4s elektronları, atom yarıçapını da tanımlayan dış değerlik elektronlarıdır.