Pourquoi Co2 + a-t-il 7 électrons dans lorbitale 3d, et non 5 comme Mn?
On février 16, 2021 by adminJe suis en chimie générale 2 cette moitié de lété. Nous examinons actuellement les complexes de coordination, les ligands et les ions de métaux de transition. En particulier, cette question concerne lénergie de stabilisation du champ ligand.
Pourquoi $ \ mathrm {Co} ^ {2 +} $ a-t-il 7 électrons de valence dans lorbite $ 3d $? N « est-ce pas le superscript $ ^ { 2 +} $ indique quil manque 2 électrons, et donc isoélectrique avec $ \ mathrm {Mn} $?
Réponse
Eh bien, vous pouvez trouver une sorte dexplication pourquoi la configuration électronique de $ \ ce {Co ^ 2 +} $ est $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 $ ici et là, mais à la fin de la journée, il vous suffit de * le mémoriser *.
Lorsque les éléments du bloc d forment des ions, les électrons $ 4s $ sont perdus en premier. Source
Les $ La règle n + l $ vous indique lordre dans lequel les orbitales atomiques sont remplies, et selon la règle lorbite $ 4s $ est occupée avant lorbite $ 3d $ car elle a une énergie plus faible. Ainsi, la configuration électronique de $ \ ce {Mn} $ est $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 5 4s ^ 2 $ tandis que celle de $ \ ce {Co} $ est $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 4s ^ 2 $. Mais, la règle $ n + l $, comme beaucoup dautres règles de lancienne théorie quantique, ne fonctionne pas à 100% et donne parfois une mauvaise configuration électronique. Par exemple, en général, il nest applicable que pour les atomes neutres dans leur état fondamental, et donc, si vous lappliquez au cation $ \ ce {Co} ^ {2 +} $ vous obtiendrez la mauvaise configuration électronique [\ ce { Ar}] $ 3d ^ 5 4s ^ 2 $.
Comme on lexplique parfois, laffirmation selon laquelle $ 4s $ orbital est plus faible en énergie que $ 3d $ orbital nest vraie que lorsque les orbitales sont inoccupé . Mais alors que vous remplissez lorbitale $ 3d $ avec des électrons, elle devient de plus en plus basse en énergie et finit par être plus basse en énergie que lorbitale $ 4s $. Ainsi, lorsque des électrons sont perdus de latome $ \ ce {Co} $, ils sont dabord perdus de lorbitale 4 $ s $ car elle est en fait plus élevée en énergie lorsque $ 3d $ et $ 4s $ sont remplis délectrons.
PS Et si je me souviens bien cela na rien à voir avec la stabilisation des champs de ligands.
Réponse
Configuration électronique de $ \ ce { Co} $ est la suivante: $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 4s ^ 2 \ 3d ^ 7 $.
Quand Cobalt perd 2 électrons à devient $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ il perd les électrons qui sont en $ 4s ^ 2 $, pas ceux en $ 3d ^ 7 $ car les électrons en $ 4s ^ 2 $ ont une réactivité élevée.
Donc $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ contient toujours 7 électrons dans sa coquille de valence. La nouvelle configuration de $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ est $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 3d ^ 7 $.
Commentaires
- Bienvenue dans Chimie. SE! Suivez la visite pour vous familiariser avec ce site. Les expressions et équations mathématiques peuvent être formatées en utilisant $ \ LaTeX $. Je pense aussi que ce nest pas tout à fait correct.
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