Kommentarer
- I verste fall er sjansene dine 50:50. Hvis du husker reglene som gjelder halvfylte og fylte d orbitaler, er de mye bedre;)
- @Philipp, læreboka mi sier at svaret er [Ar] 4s2 3d4 Men når jeg googlet det, svaret var motsatt. Så jeg er forvirret ..
- @Googleuser Hmm, beklager da. Hvilken lærebok bruker du? Vanligvis er det en ganske kjent ting at krom har $ \ ce {[Ar] 4s ^ 1 3d ^ 5} $. Kanskje du bør vurdere å bruke en annen lærebok.
- Se chemistry.stackexchange.com/questions/151/…
Svar
WebElements-siden om krom (og en rekke ressurser) er enig i kommentaren fra @Philipp:
Jordkonfigurasjonens elektronkonfigurasjon av jordtilstand gassnøytral krom er $ \ ce {[Ar]} 3d ^ 54s ^ 1 $
Som i noen ressurser er skrevet som $ \ ce {[Ar]} 4s ^ 13d ^ 5 $
Basert på Royal Society of Chemistry-artikkelen Problemet med aufbau-prinsippet :
det ser ut til at den mest stabile konfigurasjonen for atomer på krom , kobber, niob, molybden, ruthenium, rodium, sølv, platina og gull innebærer bare å flytte ett elektron inn i en $ s $ orbital.
Krom er en av en håndfull overgangselementer som deler denne elektronkonfigurasjonen.
Svar
Krom og kobber er eksempler på grunnstoffer med «uregelmessige» elektronkonfigurasjoner, noe som betyr at de ikke følger de vanlige reglene vi bruker for å fylle ut konfigurasjonene til andre elementer.
Den vanligste årsaken til dette er at energien til et skall minimeres når antall elektroner med samme spinn er maksimert ( Hunds regel ). Som et resultat, når energinivåene til to suksessivt fylte underskjell allerede er tett sammen (som de er med 4-er og 3d-under-skjell), kan den litt favoriserte halvfylte konfigurasjonen «vinne» over den økningen som trengs for å bevege seg et elektron til et enda mer litt høyere energinivå. Når det gjelder krom, betyr dette at en av 4s-elektronene vil gå til 3d-orbitalen, noe som resulterer i to halvfylte underskall der alle elektronene i hvert underskall har samme spinn.
Når det gjelder kobber, skjer en lignende ting. Forskjellen er at 4s-elektronet beveger seg inn i et nesten fylt 3d-skall for å fylle det helt. Du får en liten energireduksjon når alle elektroner er paret i et underskall. Dette, i kombinasjon med reduksjonen oppnådd ved å oppnå en halvfylt s bane, ender opp med å være nok til å overvinne økningen i energi som kreves for å flytte det elektronet til 3d bane i utgangspunktet.
Det ville vær hyggelig hvis disse empiriske reglene var konsistente over hele bordet, men dessverre er de ikke det. Hvis du ser opp den faktiske elektronkonfigurasjonen for andre d- og f-blokkelementer, vil du se at det er noen mønstre, og lignende ting skjer for andre elementer, men fordi de er så avhengige av den delikate balansen mellom energinivåer, er det ikke mulig å forutsi dem pålitelig med enkle regler for alle elementer. I «det virkelige liv» bruker vi spektroskopi og kvantemekaniske beregninger for å finne de faktiske elektronkonfigurasjonene.
Men siden krom og kobber er vanlig nok og pålitelig forutsigbar med enkle regler, har vi en tendens til å bruke disse som klasseromseksempler for å demonstrere at virkeligheten av elektronkonfigurasjoner er mer kompleks enn de enkle reglene vi gir deg på skolen.