Qual é a configuração eletrônica do cromo?

Qual é a configuração eletrônica do cromo?
Anonim

A configuração eletrônica do cromo é NÃO # 1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 4 4s ^ 2 #, mas #color (azul) (1s ^ 2 2s ^ 2 2p ^ 6 3s ^ 2 3p ^ 6 3d ^ 5 4s ^ 1) #.

Curiosamente, o tungstênio é mais estável com um arranjo de elétrons de # Xe 4f ^ 14 5d ^ 4 6s ^ 2 #.

Infelizmente, não há maneira fácil de explicar esses desvios na ordem ideal para cada elemento.

Explicar Cromo configuração eletrônica, poderíamos introduzir:

  • o troca de energia #Torta# (um fator mecânico quântico estabilizante que é diretamente proporcional ao número de pares de elétrons no mesmo subshell ou subshells de energia muito próxima com spins paralelos)
  • o energia de repulsão coulombic #Foto# (um fator desestabilizador que é inversamente proporcional ao número de pares de elétrons)
  • Estes combinam-se para produzir um energia de emparelhamento #Pi = Pi_c + Pi_e #.

O primeiro está se estabilizando e o segundo está desestabilizando, como mostrado abaixo (suponha que a configuração 2 é emparelhar energia #Pi = 0 #):

Uma explicação para o Chromium, então, é que:

  • o maximizado troca de energia #Torta# estabiliza essa configuração (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #). A maximização vem de como existem #5# elétrons desemparelhados, em vez de apenas #4# (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • o minimizado energia de repulsão coulombic #Foto# estabiliza ainda mais essa configuração. A minimização vem de ter todos os elétrons desemparelhados no # 3d # e # 4s # (# 3d ^ 5 4s ^ 1 #), ao invés de um par de elétrons no # 4s # (# 3d ^ 4 4s ^ 2 #).
  • o tamanho orbital pequeno o suficiente significa que a densidade eletrônica é não tão espalhado quanto poderia estar, o que o torna favorável o suficiente para um spin total máximo para fornecer a configuração mais estável.

Contudo, Tungstênio 's # 5d # e # 6s # orbitais sendo maior do que o # 3d # e # 4s # orbitais (respectivamente) espalha a densidade eletrônica suficiente para que a energia de emparelhamento (#Pi = Pi_c + Pi_e #) é pequeno o suficiente.

Quanto mais a distribuição de elétrons é espalhada, menos repulsão de par de elétrons existe e, portanto, menor #Foto# é. Portanto, o menor # Pi # é.

Assim, o emparelhamento de elétrons é favorável o suficiente para o tungstênio.

Não existe uma regra rígida e rápida para isso, mas essa é uma explicação que se correlaciona com dados experimentais.

Responda:

A configuração eletrônica do cromo é # Ar 3d ^ (5) 4s ^ 1 #

Explicação:

O típico diagrama de nível de energia que você vê nos livros de texto mostrando os 4s abaixo do 3d é ok até o cálcio.

Depois disso, a subcamaria 3d cai abaixo dos 4s em energia, mas a diferença é muito pequena. Forças repulsivas tendem a "empurrar" os elétrons para dentro do orbital 4s maior, onde a repulsão é menor.

É por isso que os elétrons 4s são perdidos primeiro quando os elementos da 1ª série de transição se ionizam.

Isso também explica por que a estrutura eletrônica # Cr ^ (2 +) # é # Ar 3d ^ 4 #.

Os elétrons 4s são os elétrons de valência externa que também definem o raio atômico.