Hvorfor har Co2 + 7 elektroner i 3d-bane, og ikke 5 som Mn?
On februar 16, 2021 by adminJeg tar generell kjemi 2 denne halvdelen av sommeren. Vi går for tiden over koordineringskomplekser, ligander og overgangsmetallioner. Spesielt dette spørsmålet er med hensyn til ligandfeltstabiliseringsenergi.
Hvorfor har $ \ mathrm {Co} ^ {2 +} $ 7 valenselektroner i $ 3d $ orbitalen? Har ikke overskriftet $ ^ { 2 +} $ betegner at det mangler 2 elektroner, og derfor er isoelektrisk med $ \ mathrm {Mn} $?
Svar
Vel, du kan finne en slags forklaring på hvorfor den elektroniske konfigurasjonen av $ \ ce {Co ^ 2 +} $ er $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 $ her og der, men på slutten av dagen trenger du bare å * huske det *.
Når d-blokkelementer danner ioner, går $ 4s $ elektronene først tapt. Kilde
$ n + l $ -regelen forteller deg rekkefølgen som atomorbitaler fylles i, og i henhold til regelen er $ 4s $ orbital okkupert før $ 3d $ orbitalen fordi den har lavere energi. Dermed er elektronkonfigurasjonen til $ \ ce {Mn} $ $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 5 4s ^ 2 $ mens den for $ \ ce {Co} $ er $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 4s ^ 2 $. Men $ n + l $ -regelen, som mange andre regler i gammel kvanteteori, fungerer ikke 100%, og gir dermed noen ganger feil elektronkonfigurasjon. Generelt gjelder det for eksempel bare for nøytrale atomer i bakken, og hvis du bruker den på kation $ \ ce {Co} ^ {2 +} $, får du feil elektronkonfigurasjon [\ ce { Ar}] $ 3d ^ 5 4s ^ 2 $.
Som det noen ganger blir forklart, er påstanden om at $ 4s $ orbital er lavere i energi enn $ 3d $ orbital bare sant når orbitalene er ledig . Men mens du fyller $ 3d $ orbital med elektroner, blir den lavere og lavere i energi og til slutt ender lavere i energi enn $ 4s $ orbitalen. Dermed når elektroner går tapt fra $ \ ce {Co} $ -atomet, blir de tapt fra 4 $ s $ orbital først fordi det faktisk er høyere i energi når både $ 3d $ og $ 4s $ er fylt med elektroner.
PS Og hvis jeg ikke husker riktig, har dette ingenting å gjøre med stabilisering i ligandfelt.
Svar
Elektronisk konfigurasjon av $ \ 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 bli $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ det mister elektronene som er i $ 4s ^ 2 $, ikke de i $ 3d ^ 7 $ fordi elektronene i $ 4s ^ 2 $ har høy reaktivitet.
Så $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ inneholder fortsatt 7 elektroner i valensskallet. Den nye konfigurasjonen av $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ er $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 3d ^ 7 $.
Kommentarer
- Velkommen til kjemi. SE! Ta turen for å bli kjent med dette nettstedet. Matematiske uttrykk og ligninger kan formateres bruker $ \ LaTeX $. Jeg tror også dette ikke er riktig.
Legg igjen en kommentar