Какова электронная конфигурация хрома?

Какова электронная конфигурация хрома?
Anonim

Электронная конфигурация для хрома НЕ # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, но # цвет (синий) (1с ^ 2 2с ^ 2 2р ^ 6 3с ^ 2 3п ^ 6 3d ^ 5 4с ^ 1) #.

Интересно, что вольфрам более стабилен с электронным расположением # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

К сожалению, нет простого способа объяснить эти отклонения в идеальном порядке для каждого элемента.

Объяснить хром В электронную конфигурацию мы могли бы ввести:

  • обмен энергии # Pi_e # (стабилизирующий квантовомеханический фактор, который прямо пропорционален количеству пар электронов в одной и той же подоболочке или очень близких по энергии оболочек с параллельными спинами)
  • энергия кулоновского отталкивания # Pi_c # (дестабилизирующий фактор, который обратно пропорционален количеству электронных пар)
  • Они объединяются, чтобы произвести общее энергия сопряжения #Pi = Pi_c + Pi_e #.

Первый стабилизируется, а второй дестабилизирует, как показано ниже (предположим, что конфигурация 2 в энергии сопряжения #Pi = 0 #):

Одно из объяснений Хрома заключается в следующем:

  • максимизируется обмен энергии # Pi_e # стабилизирует эту конфигурацию (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). Максимизация происходит от того, как есть #5# неспаренные электроны, а не просто #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • свести к минимуму энергия кулоновского отталкивания # Pi_c # далее стабилизирует эту конфигурацию. Минимизация происходит от наличия всех неспаренных электронов в # 3d # а также # # 4s (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), а не одна электронная пара в # # 4s (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • достаточно маленький орбитальный размер означает, что электронная плотность не так распространено, как это мог быть, что делает его благоприятным довольно для максимального общего вращения, чтобы дать наиболее стабильную конфигурацию.

Тем не мение, вольфрам «s # 5d # а также # 6s # орбитали быть больше, чем # 3d # а также # # 4s орбитали (соответственно) распределяют электронную плотность достаточно, чтобы энергия спаривания (#Pi = Pi_c + Pi_e #) достаточно мал.

Чем больше распространяется электронов, тем меньше отталкивание электронных пар и, следовательно, тем меньше # Pi_c # является. Поэтому нижний #Число Пи# является.

Таким образом, электронное спаривание выгодно довольно для вольфрама.

Для этого не существует жесткого и быстрого правила, но это объяснение, которое коррелирует с экспериментальными данными.

Ответ:

Электронная конфигурация хрома # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

Объяснение:

Типичная диаграмма уровня энергии, которую вы видите в учебниках, показывает 4s ниже 3d в порядке до кальция.

После этого 3d-оболочка падает ниже 4s по энергии, но разница очень мала. Тогда отталкивающие силы стремятся «вытолкнуть» электроны на большую орбиту 4 с, где отталкивание меньше.

Вот почему электроны 4s теряются первыми, когда элементы 1-й серии переходов ионизируются.

Это также объясняет, почему электронная структура # Кр ^ (2 +) # является # Ar 3d ^ 4 #.

Электроны 4s - это внешние валентные электроны, которые также определяют атомный радиус.