Kommentarer
- I værste fald er dine chancer 50:50. Hvis du husker reglerne om halvfyldte og fyldte d orbitaler, er de meget bedre;)
- @Philipp, min lærebog siger, at svaret er [Ar] 4s2 3d4 Men når jeg googlede det, svaret var modsat. Så jeg er forvirret ..
- @Googleuser Hmm, undskyld da. Hvilken lærebog bruger du? Normalt er det en ret kendt ting, at krom har $ \ ce {[Ar] 4s ^ 1 3d ^ 5} $. Måske bør du overveje at bruge en anden lærebog.
- Se chemistry.stackexchange.com/questions/151/…
Svar
WebElements-side om krom (og et antal ressourcer) er enig med @Philipps kommentar:
Jordtilstands-elektronkonfiguration af jordtilstand gasformig neutral krom er $ \ ce {[Ar]} 3d ^ 54s ^ 1 $
Som i nogle ressourcer er skrevet som $ \ ce {[Ar]} 4s ^ 13d ^ 5 $
Baseret på Royal Society of Chemistry-artiklen Problemet med aufbau-princippet :
det ser ud til, at den mest stabile konfiguration for atomer på krom , kobber, niob, molybdæn, ruthenium, rhodium, sølv, platin og guld indebærer kun at flytte en elektron ind i en $ s $ orbital.
Chrom er en af en håndfuld overgangselementer, der deler denne elektronkonfiguration.
Svar
Krom og kobber er eksempler på grundstoffer med “uregelmæssige” elektronkonfigurationer, hvilket betyder at de ikke følger de normale regler, vi bruger til at udfylde konfigurationerne af andre elementer.
Den almindeligt angivne årsag til dette er, at energien i en skal minimeres, når antallet af elektroner med samme spin maksimeres ( Hunds regel ). Som et resultat, når energiniveauerne for to successivt udfyldte underskaller allerede er tæt på hinanden (som de er med 4er og 3d-underskaller), kan den let foretrukne halvfyldte konfiguration “vinde” den energiforøgelse, der er nødvendig for at bevæge sig en elektron til et endnu mere lidt højere energiniveau. I tilfælde af krom betyder det, at en af 4-elektronerne vil gå til 3d-orbitalen, hvilket resulterer i to halvfyldte underskaller, hvor alle elektroner inden for hver underskal har samme spin.
I tilfælde af kobber sker der en lignende ting. Forskellen er, at 4s-elektronen bevæger sig ind i en næsten fyldt 3d-skal for fuldstændigt at udfylde den. Du får et mindre energifald, når alle elektroner er parret i en underskal. Dette, i kombination med faldet opnået ved at opnå en halvfyldt s orbital, ender med at være nok til at overvinde den stigning i energi, der kræves for at flytte den elektron til 3d orbitalen i første omgang.
Det ville vær god, hvis disse empiriske regler var konsistente på tværs af hele bordet, men desværre er de ikke. Hvis du ser op på den faktiske elektronkonfiguration for andre d- og f-blokelementer, vil du se, at der er nogle mønstre, og lignende ting sker for andre elementer, men fordi de er så afhængige af den sarte balance mellem energiniveauer, er det ikke muligt pålideligt at forudsige dem med enkle regler for alle elementer. I “det virkelige liv” bruger vi spektroskopi og kvantemekaniske beregninger til at finde de faktiske elektronkonfigurationer.
Men da krom og kobber er almindelige nok og pålideligt forudsigelige med enkle regler, har vi en tendens til at bruge dem som klasseværelseseksempler for at demonstrere, at virkeligheden af elektronkonfigurationer er mere kompleks end de enkle regler, vi giver dig i skolen.