Hvorfor har Co2 + 7 elektroner i 3d orbital og ikke 5 som Mn?
On februar 16, 2021 by adminJeg tager generel kemi 2 denne halvdel af sommeren. Vi går i øjeblikket over koordinationskomplekser, ligander og overgangsmetalioner. Især dette spørgsmål er med hensyn til ligandfeltstabiliseringsenergi.
Hvorfor har $ \ mathrm {Co} ^ {2 +} $ 7 valenselektroner i $ 3d $ orbitalen? Er det ikke overskrift $ ^ { 2 +} $ angiver, at der mangler 2 elektroner, og derfor er isoelektrisk med $ \ mathrm {Mn} $?
Svar
Nå, du kan finde en slags forklaring på, hvorfor den elektroniske konfiguration af $ \ ce {Co ^ 2 +} $ er $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 $ her og der, men i slutningen af dagen skal du bare * huske det *.
Når d-blokelementer danner ioner, mistes $ 4s $ elektronerne først. Kilde
$ n + l $ -reglen fortæller dig rækkefølgen, i hvilken atomorbitaler udfyldes, og ifølge reglen er $ 4s $ orbital optaget før $ 3d $ orbitalen, fordi den har lavere energi. Elektronkonfigurationen af $ \ ce {Mn} $ er således $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 5 4s ^ 2 $, mens den for $ \ ce {Co} $ er $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 4s ^ 2 $. Men $ n + l $ -reglen fungerer, som mange andre regler i gammel kvanteteori, ikke 100% og giver sommetider forkert elektronkonfiguration. For eksempel gælder det generelt kun for neutrale atomer i deres jordtilstand, og hvis du anvender det på kationen $ \ ce {Co} ^ {2 +} $, får du den forkerte elektronkonfiguration [\ ce { Ar}] $ 3d ^ 5 4s ^ 2 $.
Som det undertiden forklares, er udsagnet om, at $ 4s $ orbital er lavere i energi end $ 3d $ orbital, kun sandt, når orbitalerne er ledig . Men mens du fylder $ 3d $ orbital med elektroner, bliver den lavere og lavere i energi og til sidst ender lavere i energi end $ 4s $ orbitalen. Således, når elektroner går tabt fra $ \ ce {Co} $ -atomet, går de tabt fra 4 $ s $ orbitale først, fordi det faktisk er højere i energi, når både $ 3d $ og $ 4s $ er fyldt med elektroner.
PS Og hvis jeg ikke husker korrekt, har dette ikke noget at gøre med stabilisering i ligandfelter.
Svar
Elektronisk konfiguration af $ \ ce { Co} $ er som følger: $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 4s ^ 2 \ 3d ^ 7 $.
Når kobolt mister 2 elektroner til bliver $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ det mister elektronerne, der er i $ 4s ^ 2 $, ikke dem i $ 3d ^ 7 $, fordi elektronerne i $ 4s ^ 2 $ har en høj reaktivitet.
Så $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ indeholder stadig 7 elektroner i valensskallen. Den nye konfiguration af $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ er $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 3d ^ 7 $.
Kommentarer
- Velkommen til kemi. SE! Tag turen for at blive fortrolig med dette websted. Matematiske udtryk og ligninger kan formateres ved hjælp af $ \ LaTeX $. Jeg mener også, at dette ikke er helt korrekt.
Skriv et svar