Co2 +는 왜 Mn과 같은 5 개가 아닌 3D 궤도에 7 개의 전자를 가지고 있습니까?
On 2월 16, 2021 by admin저는 이번 여름에 일반 화학 2를 수강 할 예정입니다. 현재 배위 착물, 리간드 및 전이 금속 이온에 대해 살펴보고 있습니다. 특히이 질문은 리간드 장 안정화 에너지에 관한 것입니다.
$ \ mathrm {Co} ^ {2 +} $는 왜 $ 3d $ 궤도에 7 개의 원자가 전자를 가지고 있습니까? 위 첨자는 $ ^ {가 아닙니다. 2 +} $는 2 개의 전자가 누락되어 있으므로 $ \ mathrm {Mn} $?
답변
글쎄요, 왜 $ \ ce {Co ^ 2 +}의 전자적 구성에 대한 설명을 찾을 수 있습니다. $는 여기저기서 $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 $이지만 하루가 끝나면 * 암기 만하면됩니다 *.
d- 블록 요소가 이온을 형성하면 $ 4s $ 전자가 먼저 손실됩니다. 출처
$ n + l $ 규칙 은 원자 궤도가 채워지는 순서를 알려줍니다. 규칙에 따라 $ 4s $ 궤도는 에너지가 더 낮기 때문에 $ 3d $ 궤도보다 먼저 점유됩니다. 따라서 $ \ ce {Mn} $의 전자 구성은 $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 5 4s ^ 2 $이고 $ \ ce {Co} $의 전자 구성은 $ [\ ce {Ar}]입니다. \, 3d ^ 7 4s ^ 2 $. 그러나 $ n + l $ 규칙은 오래된 양자 이론의 다른 많은 규칙과 마찬가지로 100 % 작동하지 않으므로 때때로 잘못된 전자 구성을 제공합니다. 예를 들어, 일반적으로 기저 상태의 중성 원자에만 적용되므로 양이온 $ \ ce {Co} ^ {2 +} $에 적용하면 잘못된 전자 구성을 얻게됩니다 [\ ce { Ar}] $ 3d ^ 5 4s ^ 2 $.
때때로 설명 하듯이 $ 4s $ 궤도가 $ 3d $ 궤도보다 에너지가 낮다는 진술은 궤도가 빈 . 그러나 $ 3d $ 궤도를 전자로 채우는 동안 에너지가 점점 낮아지고 결국 $ 4s $ 궤도보다 에너지가 낮아집니다. 따라서 $ \ ce {Co} $ 원자에서 전자가 손실되면 $ 3d $와 $ 4s $가 모두 전자로 채워질 때 실제로 에너지가 더 높기 때문에 4 $ s $ 궤도에서 먼저 손실됩니다.
PS 그리고 내가 정확하게 기억한다면 이것은 리간드 필드의 안정화와는 아무런 관련이 없습니다.
Answer
$ \ ce {의 전자 구성 { Co} $는 다음과 같습니다 : $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 4s ^ 2 \ 3d ^ 7 $.
코발트가 2 개의 전자를 잃을 때 $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ $ 4s ^ 2 $에있는 전자는 $ 3d ^ 7 $에있는 전자가 아니라 $ 4s ^ 2 $에있는 전자를 잃습니다. $ 4s ^ 2 $에있는 전자는 높은 반응성을 갖기 때문입니다.
따라서 $ \ ce {Co ^ {2 +}} $는 여전히 원자가 쉘에 7 개의 전자를 포함합니다. $ \ ce {Co ^ {2 +}} $의 새로운 구성은 $ 1s ^입니다. 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 3d ^ 7 $.
댓글
- 화학에 오신 것을 환영합니다. SE! 둘러보기 를 통해이 사이트에 익숙해 지세요. 수학 표현식과 방정식은 형식 a 일 수 있습니다. > $ \ LaTeX $를 사용합니다. 또한 이것이 정확하지 않다고 생각합니다.
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