Commenti
- Nel peggiore dei casi, le tue probabilità sono 50:50. Se ricordi le regole riguardanti gli orbitali d pieni a metà, sono molto meglio;)
- @Philipp il mio libro di testo dice che la risposta è [Ar] 4s2 3d4 Ma quando io googled, la risposta era opposta. Quindi sono confuso ..
- @Googleuser Hmm, scusa allora. Che libro di testo stai usando? Di solito è una cosa piuttosto nota che il cromo ha $ \ ce {[Ar] 4s ^ 1 3d ^ 5} $. Forse dovresti considerare di utilizzare un libro di testo diverso.
- Vedi chemistry.stackexchange.com/questions/151/…
Risposta
Pagina WebElements su cromo (e una serie di risorse) concordano con il commento di @Philipp:
La configurazione elettronica dello stato fondamentale dello stato fondamentale gassoso neutro chromium è $ \ ce {[Ar]} 3d ^ 54s ^ 1 $
Che in alcune risorse è scritto come $ \ ce {[Ar]} 4s ^ 13d ^ 5 $
In base allarticolo della Royal Society of Chemistry Il problema con il principio aufbau :
sembra che la configurazione più stabile per gli atomi di cromo , rame, niobio, molibdeno, rutenio, rodio, argento, platino e loro implica lo spostamento di un solo elettrone in un $ s $ orbitale.
Il cromo è uno dei pochi elementi di transizione che condividono questa configurazione elettronica.
Risposta
Il cromo e il rame sono esempi di elementi con configurazioni elettroniche “anomale”, il che significa che non seguono le normali regole che usiamo per popolare le configurazioni di altri elementi.
La ragione comunemente data per questo è che lenergia di un guscio è ridotta al minimo quando il numero di elettroni con lo stesso spin è massimizzato ( regola di Hund ). Di conseguenza, quando i livelli di energia di due sottogusci riempiti successivamente sono già vicini tra loro (come lo sono con i sottogusci 4 e 3d), la configurazione semi-riempita leggermente preferita può “vincere” sullaumento di energia necessario per muoversi un elettrone a un livello di energia ancora più leggermente superiore. Nel caso del cromo, ciò significa che uno degli elettroni 4s andrà allorbitale 3d, risultando in due sottogusci semipieni in cui tutti gli elettroni allinterno di ciascun sottoguscio hanno lo stesso spin.
Nel caso del rame accade una cosa simile. La differenza è che lelettrone 4s si sposta in un guscio 3d quasi pieno per riempirlo completamente. Si ottiene una leggera diminuzione di energia quando tutti gli elettroni sono accoppiati allinterno di un sottoguscio. Questo, in combinazione con la diminuzione ottenuta dal raggiungimento di un orbitale s riempito a metà, finisce per essere sufficiente a superare laumento di energia necessaria per spostare quellelettrone sullorbitale 3d in primo luogo.
sarebbe bello se queste regole empiriche fossero coerenti in tutta la tabella, ma purtroppo non lo sono. Se cerchi la configurazione elettronica effettiva per altri elementi di blocco d e f, vedrai che ci sono alcuni schemi e cose simili accadono per altri elementi, ma poiché sono così dipendenti dal delicato equilibrio tra i livelli di energia, è non è possibile prevederli in modo affidabile con semplici regole per tutti gli elementi. Nella “vita reale” utilizziamo la spettroscopia e i calcoli della meccanica quantistica per trovare le configurazioni elettroniche effettive.
Tuttavia, poiché il cromo e il rame sono abbastanza comuni e prevedibili in modo affidabile con regole semplici, tendiamo a usarli come esempi in classe per dimostrare che la realtà delle configurazioni elettroniche è più complessa delle semplici regole che ti diamo a scuola.