Quina és la configuració electrònica del crom?

Quina és la configuració electrònica del crom?
Anonim

La configuració electrònica del crom és NO # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, però #color (blau) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #.

Curiosament, el tungstè és més estable amb una disposició d’electrons de # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Malauradament, no hi ha cap manera fàcil d’explicar aquestes desviacions en l’ordre ideal de cada element.

Per explicar Crom la configuració d’electrons, podríem introduir:

  • El intercanviar energia # Pi_e # (un factor mecànic quàntic estabilitzador que és directament proporcional al nombre de parells d’electrons en la mateixa sub-cel·la o subshell d’energia molt estreta amb espines paral·leles)
  • El energia de repulsió coulombique # Pi_c # (un factor desestabilitzador que és inversament proporcional al nombre de parells d’electrons)
  • Aquests es combinen per produir un conjunt global energia d’aparellament #Pi = Pi_c + Pi_e #.

El primer està estabilitzant i el segon és desestabilitzador, com es mostra a continuació (suposem la configuració 2 està en l'enllaç de l'energia #Pi = 0 #):

Llavors, una explicació de Chromium és que:

  • El maximitzat intercanviar energia # Pi_e # estabilitza aquesta configuració (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). La maximització ve de com hi ha #5# electrons no aparellats, en lloc de simplement #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • El minimitzat energia de repulsió coulombique # Pi_c # estabilitza encara més aquesta configuració. La minimització prové de tenir tots els electrons sense aparellar a la xarxa # 3d i # 4s (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), en lloc d’un parell d’electrons a la # 4s (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • El mida orbital petita i suficient vol dir que la densitat d’electrons és no tan estès com ell podria ser, el que el fa favorable suficient per a una rotació total màxima per donar la configuració més estable.

Malgrat això, Tungstè s # 5d # i # 6s # orbitals més grans que els orbitals # 3d i # 4s els orbitals (respectivament) estenen prou la densitat d’electrons que l’energia d’enllaçar#Pi = Pi_c + Pi_e #) és prou petit.

Com més es distribueix la distribució d'electrons, menys repulsió de parells d'electrons hi ha i, per tant, la menor # Pi_c # és. Per tant, la menor #Pi# és.

Així, el maridatge d’electrons és favorable suficient per al tungstè.

No hi ha cap regla dura i ràpida per a això, però és una explicació que es correlaciona amb les dades experimentals.

Resposta:

La configuració electrònica del crom és # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

Explicació:

El diagrama de nivells d’energia típics que es mostra en els llibres de text que mostren els 4 sota el 3d és correcte.

Després d’aquest, la subcòndula 3d cau per sota dels 4 en energia, però la diferència és molt petita. Les forces repulsives llavors tendeixen a "empènyer" els electrons cap a l’orbital més gran de 4, on la repulsió és menor.

És per això que els electrons 4s es perden primer quan els elements de la primera sèrie de transició es ionitzen.

Això també explica per què l’estructura electrònica de # Cr ^ (2 +) # és # Ar 3d ^ 4 #.

Els 4 electrons són els electrons de valència externa que també defineixen el radi atòmic.