Fråga:
Avvikande elektroniska konfigurationer
Cactus BAMF
2013-03-08 19:32:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Cu har en avvikande elektronkonfiguration. $ \ ce {Cu ~ = ~ 1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 6 ~ 3s ^ 2 ~ 3p ^ 6 ~ 4s ^ 1 ~ 3d ^ {10}} $, det följer inte det vanliga mönstret. I det här fallet fylls 3d-subshell före 4s, vilket vanligtvis sker i omvänd ordning ($ \ ce {1s ^ 2 ~ 2s ^ 2 ~ 2p ^ 6 ~ 3s ^ 2 ~ 3p ^ 6 ~ 4s ^ 2 ~ 3d ^ {9}}) $.

Min fråga är, kan du säga av ett element på det periodiska systemet (grupp #, rad #, block osv.) Att det kommer att ha en avvikande elektronkonfiguration ? Måste jag memorera vilka element som har den här egenskapen?

Jag noterar att Cu är i 1B-gruppen av övergångsmetaller vilket innebär att den har en valenselektron, detta överensstämmer med dess konfiguration. kommer detta att vara sant för alla fall?

Också: $ \ ce {Fe ~ = ~ 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 4s ^ 2 3d ^ 6} $ och är en övergångsmetall också (grupp 8). Detta innebär att den måste ha åtta valenselektroner. Men efter definitionen av valenselektroner (Antalet elektroner i det yttersta skalet) är $ n = 4 $ det yttersta skalet och jag får en gåta. Uppenbarligen om jag lägger till $ \ ce {4s + 3d} $ elektroner är allt bra. Varför är det här?

Två svar:
kaliaden
2013-03-08 22:29:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Många relaterade frågor har ställts om detta ämne tidigare. Jag föreslår att du läser dessa tidigare inlägg:

Varför antar element i kolumner 6 och 11 "onormala" elektronkonfigurationer?

Hur kan man förklara Niobiums konstiga elektroniska konfiguration?

Aufbau-principen är en allmän tumregel för att hitta den elektroniska konfigurationen av ett element men oftast uppstår många undantag i d och f blockelement på grund av elektron-elektron-interaktioner.

Begreppet valenselektroner blir lite suddigt när man tänker på $ d $ blockelement eftersom energierna i $ \ ce {3d} $ och $ \ ce {4s} $ subshells är ganska lika så Jag tycker att det är bättre att undvika det. $ \ ce {d} $ blockelement kan visa ett otroligt stort antal oxidationstillstånd (till exempel mangan som visar nästan alla oxidationstillstånd från 0 till +7). Detta kan inte förklaras med begreppet valenselektroner och oktettregeln.

$ \ ce {Fe} $ själv kan förlora 2 elektroner för att bilda $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ eller 3 elektroner för att bilda $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $ så nu igen kan du se att du inte kan förklara detta genom att säga att $ \ ce {Fe} $ har 8 valenselektroner.

Andra exceptionella konfigurationer: (det finns en hel del): niob, platina, guld, cerium, gadolinium, etc.

Fe kan ha ännu fler oxidationstillstånd än magnesium. Hela vägen från -2 till +6. Exempel på järn i +6 oxidationstillstånd: Kaliumferrat, Exempel på järn i -2 oxidationstillstånd: dinatriumtetrakarbonylferrat
Deiknymi
2013-03-08 21:33:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Först och främst har konfigurationen av $ \ ce {Cu} $ en avvikande elektronkonfiguration eftersom helt fyllda eller halvfyllda underskal är mer stabila än någon annan konfiguration och du kan äntligen se konfigurationen är $ $ {4s ^ 13d ^ {10}} $ och grundkonfigurationen är $ \ ce {4s ^ 23d ^ {10}} $ så att du kan se att $ \ ce {4s} $ är halvfylld och $ \ ce {3d} $ är helt fylld. Det sägs att denna konfiguration är mer stabil på grund av symmetri. Och det har ingen koppling till deras position i det periodiska systemet, och du behöver bara komma ihåg konceptet och vara försiktig när du skriver konfigurationen för att märka denna typ av villkor.

Så mycket jag vet ska de båda vara tas som yttersta skal eftersom $ \ ce {4s} $ är en lägre energicell jämfört med $ \ ce {3d} $ och den fylldes först. Jag vet inte detaljerna om detta, jag hoppas att någon kommer att ge ett bättre svar på den andra delen eftersom jag också vill veta om det.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...