Die elektronische Konfiguration von Fe ist $ \ ce {[Ar] 3d ^ 6 4s ^ 2} $. Nach dem Entfernen von zwei Elektronen wird die Konfiguration zu: $ \ ce {[Ar] 3d ^ 6} $
Aber warum können sich die Elektronen nicht neu anordnen, um ein stabileres $ \ ce {[Ar] 3d zu erhalten? ^ 5 4s ^ 1} $ configuration?
Antwort
Bei der Untersuchung der Erklärung für dieses Phänomen habe ich this :
Es ist natürlich zu hinterfragen, warum ein oder zwei Elektronen normalerweise in eine höhere Energie gedrückt werden Die Antwort lautet, dass $ \ mathrm {3d} $ -Orbitale kompakter sind als $ \ mathrm {4s} $, und infolgedessen werden alle Elektronen, die in $ \ mathrm {3d} $ -Orbitale eintreten, eine größere gegenseitige Abstoßung erfahren Das Merkmal ist, dass, obwohl das relevante $ \ mathrm {s} $ -Orbital eine solche zusätzliche Elektronen-Elektronen-Abstoßung lindern kann, verschiedene Atome diese Form des Schutzes nicht immer vollständig nutzen, da die Situation komplizierter ist als nur beschrieben. Eine Sache, die zu berücksichtigen ist ist, dass die nukleare Ladung zunimmt, wenn wir uns bewegen e durch die Atome, und es gibt eine komplizierte Reihe von Wechselwirkungen zwischen den Elektronen und dem Kern sowie zwischen den Elektronen selbst. Dies führt letztendlich zu einer elektronischen Konfiguration, und entgegen den Wünschen einiger Pädagogen gibt es keine einfache qualitative Faustregel, die diese komplizierte Situation bewältigen kann.
Laut einer -Quelle , die ich gefunden habe (die Quellenseiten sind auch viele andere), handelt es sich tatsächlich um das $ \ mathrm {3d} $ -Elektronen, die sich zuerst füllen, gefolgt von den $ \ mathrm {4s} $ -Elektronen. Dies erklärt zufriedenstellender, warum die $ \ mathrm {s} $ -Elektronen zuerst bei der Ionisierung der $ \ mathrm {d} $ -Block-Übergangsmetalle verloren gehen.
Antwort
Sie sind mit der Verwendung des Halborbitals verwechselt. Wenn Eisen zu $ \ ce {Fe ^ 2 +} $ wird, muss es zwei Valenzelektronen abgeben, die die höchste Energie haben (Orbital $ \ ce {4s} $). Deshalb schreiben wir $ \ ce {Fe ^ 2 +} $ als $ \ ce {[Ar] 3d ^ 6} $.
Kommentare
- Angesichts der Tatsache, dass halbgefüllte Orbitale eine besondere Stabilität aufweisen, fragt das OP, warum nicht ' eine 4s1 3d5-Konfiguration gegenüber einer 4s0 3d6-Konfiguration bevorzugt wird.