Comentários
- Na pior das hipóteses, suas chances são de 50:50. Se você se lembra das regras relativas aos orbitais d preenchidos pela metade e preenchidos, elas são muito melhores;)
- @Philipp meu livro diz que a resposta é [Ar] 4s2 3d4 Mas quando eu pesquisei, a resposta foi oposta. Então, estou confuso ..
- @Googleuser Hmm, desculpe então. Qual livro você está usando? Normalmente, é bastante conhecido que o cromo tem $ \ ce {[Ar] 4s ^ 1 3d ^ 5} $. Talvez você deva considerar o uso de um livro diferente.
- Veja chemical.stackexchange.com/questions/151/…
Resposta
Página de WebElements sobre cromo (e uma série de recursos) concorda com o comentário de @Philipp:
A configuração eletrônica do estado fundamental do neutro gasoso do estado fundamental cromo é $ \ ce {[Ar]} 3d ^ 54s ^ 1 $
Que em alguns recursos é escrito como $ \ ce {[Ar]} 4s ^ 13d ^ 5 $
Com base no artigo da Royal Society of Chemistry O problema com o princípio aufbau :
parece que a configuração mais estável para átomos de cromo , cobre, nióbio, molibdênio, rutênio, ródio, prata, platina e ouro envolve apenas mover um elétron para um orbital $ s $.
O cromo é um dos vários elementos de transição que compartilham esta configuração eletrônica.
Resposta
O cromo e o cobre são exemplos de elementos com configurações eletrônicas “anômalas”, o que significa que eles não seguem as regras normais que usamos para preencher as configurações de outros elementos.
A razão comumente dada para isso é que a energia de uma camada é minimizada quando o número de elétrons com o mesmo spin é maximizado ( regra de Hund ). Como resultado, quando os níveis de energia de duas sub-camadas preenchidas sucessivamente já estão próximos (como estão com as sub-camadas 4s e 3d), a configuração meio-preenchida ligeiramente favorecida pode “ganhar” o aumento de energia necessário para mover um elétron para um nível de energia ainda mais ligeiramente superior. No caso do cromo, isso significa que um dos elétrons 4s irá para o orbital 3d, resultando em duas sub-camadas preenchidas pela metade, onde todos os elétrons dentro de cada sub-camada têm o mesmo spin.
No caso do cobre, acontece algo semelhante. A diferença é que o elétron 4s move-se para uma camada 3d quase cheia para preenchê-la completamente. Você obtém uma ligeira diminuição de energia quando todos os elétrons estão emparelhados em uma sub-camada. Isso, em combinação com a diminuição obtida ao atingir um orbital s preenchido pela metade, acaba sendo suficiente para superar o aumento na energia necessária para mover aquele elétron para o orbital 3d em primeiro lugar.
Seria seria bom se essas regras empíricas fossem consistentes em toda a tabela, mas infelizmente não são. Se você olhar a configuração real do elétron para outros elementos dos blocos d e f, verá que existem alguns padrões, e coisas semelhantes acontecem com outros elementos, mas porque eles são tão dependentes do delicado equilíbrio entre os níveis de energia, é não é possível predizê-los de forma confiável com regras simples para todos os elementos. Na “vida real”, usamos espectroscopia e cálculos de mecânica quântica para encontrar as configurações eletrônicas reais.
No entanto, como o cromo e o cobre são comuns e previsíveis com segurança com regras simples, tendemos a usá-los como exemplos de sala de aula. para demonstrar que a realidade das configurações eletrônicas é mais complexa do que as regras simples que fornecemos na escola.