Qual è la configurazione elettronica del cromo?
The configurazione elettronica per il cromo è NON #1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^4 4s^2#, ma #color(blue)(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1)#.
È interessante notare che il tungsteno è più stabile con una disposizione elettronica di #[Xe]4f^14 5d^4 6s^2#.
Sfortunatamente, non esiste un modo semplice per spiegare queste deviazioni nell'ordine ideale per ciascun elemento.
Spiegare cromoLa configurazione elettronica, potremmo introdurre:
- The scambiare energia #Pi_e# (un fattore meccanico quantistico stabilizzante che è direttamente proporzionale al numero di coppie di elettroni nella stessa sottostruttura o sottostrutture a energia molto stretta con spin paralleli)
- The energia di repulsione coulombica #Pi_c# (un fattore destabilizzante inversamente proporzionale al numero di coppie di elettroni)
- Questi si combinano per produrre un totale accoppiamento di energia #Pi = Pi_c + Pi_e#.
Il primo si sta stabilizzando e il secondo è destabilizzante, come mostrato di seguito (supponiamo che la configurazione 2 è in associazione di energia #Pi = 0#):
Una spiegazione per Chromium, quindi, è che:
- The massimizzato scambiare energia #Pi_e# stabilizza questa configurazione (#3d^5 4s^1#). La massimizzazione viene da come ci sono #5# elettroni spaiati, anziché solo #4# (#3d^4 4s^2#).
- The minimizzato energia di repulsione coulombica #Pi_c# stabilizza ulteriormente questa configurazione. La minimizzazione deriva dall'avere tutti gli elettroni spaiati nel #3d# e #4s# (#3d^5 4s^1#), piuttosto che una coppia di elettroni nel #4s# (#3d^4 4s^2#).
- The dimensione orbitale abbastanza piccola significa che la densità dell'elettrone è non tanto disteso quanto potuto be, il che lo rende favorevole abbastanza per una rotazione totale massima per dare la configurazione più stabile.
Però, Tungsteno's #5d# e #6s# gli orbitali essendo più grandi del #3d# e #4s# gli orbitali (rispettivamente) diffondono la densità dell'elettrone in modo tale che l'energia di accoppiamento (#Pi = Pi_c + Pi_e#) è abbastanza piccolo.
Più si distribuisce la distribuzione elettronica, minore è la repulsione della coppia di elettroni e quindi minore #Pi_c# è. Pertanto, il più basso #Pi# è.
Pertanto, l'associazione di elettroni è favorevole abbastanza per il tungsteno.
Non esiste una regola rigida e veloce per questo, ma questa è una spiegazione correlata con i dati sperimentali.