ما هو التكوين الإلكتروني للكروم؟

التكوين الإلكترون للكروم هو ليس # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #، لكن #color (blue) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #.

ومن المثير للاهتمام أن التنغستن أكثر استقرار ا من خلال ترتيب الإلكترون # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

لسوء الحظ ، لا توجد طريقة سهلة لشرح هذه الانحرافات بالترتيب المثالي لكل عنصر.

لشرح الكروم التكوين الإلكترون ، يمكننا تقديم:

• ال تبادل الطاقة #فطيرة# (عامل استقرار ميكانيكي كم ي يتناسب طردي ا مع عدد أزواج الإلكترونات في نفس الطبقة الفرعية أو الخلايا الفرعية ذات الطاقة المتقاربة للغاية وذات دوران متوازي)
• ال طاقة تنافر كولوم # # Pi_c (عامل مزعزع للاستقرار يتناسب عكسيا مع عدد أزواج الإلكترون)
• تتحد هذه لإنتاج الشاملة الطاقة الاقتران #Pi = Pi_c + Pi_e #.

السابق يستقر والآخر يزعزع الاستقرار ، كما هو موضح أدناه (افترض التكوين 2 هو في الاقتران الطاقة #Pi = 0 #):

أحد التفسيرات لـ Chromium ، إذن ، هو:

• ال إلى أقصى حد تبادل الطاقة #فطيرة# يستقر هذا التكوين (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). تعظيم يأتي من هناك #5# الإلكترونات غير الزوجية ، بدلا من مجرد #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• ال الحد الأدنى طاقة تنافر كولوم # # Pi_c مزيد من الاستقرار في هذا التكوين. الحد الأدنى يأتي من وجود جميع الإلكترونات غير المبرمة في # 3D # و # # 4S (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #) ، بدلا من زوج واحد الإلكترون في # # 4S (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• ال حجم المداري صغير بما فيه الكفاية يعني أن كثافة الإلكترون ليس كما انتشر كما هو استطاع يكون ، مما يجعلها مواتية كافية للحصول على أقصى قدر من تدور لإعطاء التكوين الأكثر استقرارا.

ومع ذلك، التنغستن الصورة # # 5d لل و # # 6S المدارات كونها أكبر من # 3D # و # # 4S المدارات (على التوالي) تنتشر كثافة الإلكترون بما يكفي أن طاقة الاقتران (#Pi = Pi_c + Pi_e #) صغير بما فيه الكفاية.

كلما زاد توزيع الإلكترون ، قل تنافر الإلكترون ، وبالتالي انخفض # # Pi_c هو. لذلك ، أقل # بي # هو.

وبالتالي ، الاقتران الإلكترون مواتية كافية للتنغستن.

لا توجد قاعدة صلبة وسريعة لهذا ، ولكن هذا تفسير يرتبط بالبيانات التجريبية.

إجابة:

التكوين الإلكتروني للكروم هو # هارون 3D ^ (5) 4S ^ 1 #

تفسير:

الرسم التخطيطي لمستوى الطاقة النموذجي الذي تراه في الكتب المدرسية والذي يظهر 4s دون 3d هو موافق على الكالسيوم.

بعد ذلك يقع 3d sub-shell تحت 4s في الطاقة ولكن الفرق صغير جد ا. تميل القوى البغيضة بعد ذلك إلى "دفع" الإلكترونات لأعلى في المدار 4S الأكبر حيث يكون التنافر أقل.

هذا هو السبب في أن إلكترونات 4s تضيع أولا عند تأين عناصر سلسلة الانتقال الأولى.

هذا ما يفسر أيضا لماذا هيكل الإلكترون من # الكروم ^ (2 +) # هو # هارون 3D ^ 4 #.

الإلكترونات 4s هي إلكترونات التكافؤ الخارجي التي تحدد أيض ا نصف القطر الذري.