De ce Co2 + are 7 electroni în orbitalul 3d și nu 5 ca Mn?
On februarie 16, 2021 by adminMă ocup de chimia generală 2 în această jumătate a verii. În prezent, trecem peste complexe de coordonare, liganzi și ioni de metal de tranziție. În special, această întrebare este în ceea ce privește energia de stabilizare a câmpului ligand.
De ce $ \ mathrm {Co} ^ {2 +} $ are 7 electroni de valență în orbitalul $ 3d $? Nu este supercript $ ^ { 2 +} $ denotă că îi lipsesc 2 electroni și, prin urmare, izoelectric cu $ \ mathrm {Mn} $?
Răspuns
Ei bine, puteți găsi un fel de explicație de ce configurația electronică a $ \ ce {Co ^ 2 +} $ este $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 $ aici și colo, dar la sfârșitul zilei, trebuie doar să-l * memorați *.
Când elementele blocului d formează ioni, electronii de $ 4s $ se pierd mai întâi. Sursă
$ Regula n + l $ vă arată ordinea în care sunt umplute orbitalele atomice și, conform regulii, orbitalul $ 4s $ este ocupat înainte de orbitalul $ 3d $, deoarece are o energie mai mică. Astfel, configurația electronică a $ \ ce {Mn} $ este $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 5 4s ^ 2 $ în timp ce cea a $ \ ce {Co} $ este $ [\ ce {Ar}] \, 3d ^ 7 4s ^ 2 $. Dar regula $ n + l $, la fel ca multe alte reguli ale vechii teorii cuantice, nu funcționează 100% și, prin urmare, dă uneori o configurație greșită a electronilor. De exemplu, în general, se aplică numai atomilor neutri în starea lor de bază și, prin urmare, dacă îl aplicați la cation $ \ ce {Co} ^ {2 +} $ veți obține o configurație greșită a electronilor [\ ce { Ar}] $ 3d ^ 5 4s ^ 2 $.
După cum se explică uneori, afirmația că $ 4s $ orbital are o energie mai mică decât $ 3d $ orbital este adevărată numai atunci când orbitalii sunt neocupat . Dar, în timp ce umpleți orbital de $ 3d $ cu electroni, acesta devine din ce în ce mai scăzut în energie și, în cele din urmă, ajunge la o energie mai mică decât orbitalul de 4 $ $. Astfel, atunci când electronii sunt pierduți din atomul $ \ ce {Co} $, se pierd mai întâi din orbitalul de 4 $ s $ pentru că este de fapt mai mare în energie când atât $ 3d $ cât și $ 4s $ sunt umpluți cu electroni.
PS Și dacă îmi amintesc bine acest lucru nu are nimic de-a face cu stabilizarea în câmpurile ligand.
Răspuns
Configurarea electronică a $ \ ce { Co} $ este după cum urmează: $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 4s ^ 2 \ 3d ^ 7 $.
Când Cobaltul pierde 2 electroni la devine $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ pierde electronii care sunt în $ 4s ^ 2 $, nu cei din $ 3d ^ 7 $ deoarece electronii din $ 4s ^ 2 $ au o reactivitate ridicată.
Deci $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ conține încă 7 electroni în coaja de valență a acestuia. Noua configurație a $ \ ce {Co ^ {2 +}} $ este $ 1s ^ 2 \ 2s ^ 2 \ 2p ^ 6 \ 3s ^ 2 \ 3p ^ 6 \ 3d ^ 7 $.
Comentarii
- Bun venit la chimie. SE! Faceți turul pentru a vă familiariza cu acest site. Expresiile și ecuațiile matematice pot fi formatate folosind $ \ LaTeX $. De asemenea, cred că acest lucru nu este chiar corect.
Lasă un răspuns