การจัดเรียงอิเล็กตรอนของโครเมียมคืออะไร?

การกำหนดค่าอิเล็กตรอนสำหรับโครเมียมคือ ไม่ # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #แต่ #color (blue) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #.

ที่น่าสนใจก็คือทังสเตนนั้นมีความเสถียรมากกว่าด้วยการจัดเรียงอิเล็กตรอน # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

น่าเสียดายที่ไม่มีวิธีง่าย ๆ ในการอธิบายการเบี่ยงเบนเหล่านี้ตามลำดับในอุดมคติสำหรับแต่ละองค์ประกอบ

อธิบาย โครเมียม การกำหนดค่าอิเล็กตรอนเราสามารถแนะนำ:

• แลกเปลี่ยนพลังงาน #พาย# (ควอนตัมเชิงกลที่เสถียรซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนคู่ของอิเล็กตรอนใน subshell เดียวกันหรือ subshell พลังงานใกล้เคียงมากกับการหมุนแบบขนาน)
• พลังงานขับดันคูลอมบ์ # Pi_c # (ปัจจัยที่ทำให้เกิดความเสถียรซึ่งแปรผกผันกับจำนวนคู่อิเล็กตรอน)
• เหล่านี้รวมกันเพื่อผลิตโดยรวม จับคู่พลังงาน #Pi = Pi_c + Pi_e #.

อดีตกำลังคงที่และหลังจะเสถียรตามที่แสดงด้านล่าง (สมมติว่าการกำหนดค่า 2 อยู่ที่การจับคู่พลังงาน #Pi = 0 #):

คำอธิบายหนึ่งสำหรับ Chromium คือ:

• ขยาย แลกเปลี่ยนพลังงาน #พาย# ทำให้การกำหนดค่านี้เสถียร# 3d ^ 5 4s ^ 1 #) การขยายใหญ่สุดมาจากวิธีการที่มี #5# อิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่แทนที่จะเป็นเพียงแค่ #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• ลดลง พลังงานขับดันคูลอมบ์ # Pi_c # ทำให้การกำหนดค่านี้เสถียรยิ่งขึ้น การย่อเล็กสุดนั้นมาจากการที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่อยู่ในนั้น # 3d # และ # # 4s (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #) มากกว่าหนึ่งคู่อิเล็กตรอนใน # # 4s (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
• ขนาดวงโคจรที่เล็กพอ หมายถึงความหนาแน่นของอิเล็กตรอน ไม่แพร่กระจายอย่างที่มันเป็น ได้ เป็น ซึ่งทำให้เป็นที่ชื่นชอบ พอ สำหรับการหมุนโดยรวมสูงสุดเพื่อให้การกำหนดค่าที่เสถียรที่สุด

อย่างไรก็ตาม ทังสเตน 's # # 5d และ # 6s # วงโคจรที่ใหญ่กว่า # 3d # และ # # 4s orbitals (ตามลำดับ) กระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนมากพอที่จะจับคู่พลังงาน (#Pi = Pi_c + Pi_e #) มีขนาดเล็กพอ

ยิ่งมีการกระจายตัวของอิเล็กตรอนมากเท่าไหร่แรงผลักอิเล็กตรอนคู่ก็จะยิ่งลดลง # Pi_c # คือ. ดังนั้นด้านล่าง # Pi # คือ.

ดังนั้นการจับคู่อิเล็กตรอนเป็นสิ่งที่ดี พอ สำหรับทังสเตน

ไม่มีกฎที่ยากและรวดเร็วสำหรับสิ่งนี้ แต่นั่นเป็นคำอธิบายที่สัมพันธ์กับข้อมูลการทดลอง

ตอบ:

องค์ประกอบของโครเมียมคืออิเล็กตรอน # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

คำอธิบาย:

แผนภาพระดับพลังงานโดยทั่วไปที่คุณเห็นในหนังสือข้อความที่แสดง 4s ด้านล่าง 3 มิตินั้นขึ้นอยู่กับแคลเซียม

หลังจากนั้นเปลือกย่อย 3 มิติจะตกลงใต้พลังงาน 4s แต่ความแตกต่างนั้นเล็กมาก แรงผลักที่ผลักออกมานั้นมีแนวโน้มที่จะ "ผลัก" อิเล็กตรอนขึ้นสู่วงโคจรขนาดใหญ่กว่า 4s ที่มีแรงขับน้อยลง

นี่คือเหตุผลที่อิเล็กตรอน 4s หายไปเป็นอันดับแรกเมื่อองค์ประกอบของ ionise ซีรีย์การเปลี่ยนครั้งที่ 1

สิ่งนี้ยังอธิบายว่าทำไมโครงสร้างอิเล็กตรอนของ # Cr ^ (2 +) # คือ # Ar 3d ^ 4 #.

4s 4s เป็นอิเล็กตรอนวาเลนซ์ด้านนอกซึ่งกำหนดรัศมีของอะตอมด้วย