¿Cuál es la configuración electrónica del cromo?

El indicador del configuración electronica para el cromo es NO #1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^4 4s^2#, pero #color(blue)(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1)#.

Curiosamente, el tungsteno es más estable con una disposición electrónica de #[Xe]4f^14 5d^4 6s^2#.

Desafortunadamente, no hay una manera fácil de explicar estas desviaciones en el orden ideal para cada elemento.


Para explicar cromoEn la configuración electrónica, podríamos introducir:

  • El indicador del intercambio de energía #Pi_e# (un factor mecánico cuántico estabilizador que es directamente proporcional al número de pares de electrones en la misma subcapa o subcapas de energía muy cercana con espines paralelos)
  • El indicador del energía de repulsión culombiana #Pi_c# (un factor desestabilizador que es inversamente proporcional al número de pares de electrones)
  • Estos se combinan para producir un total energía de emparejamiento #Pi = Pi_c + Pi_e#.

El primero se está estabilizando y el último se está desestabilizando, como se muestra a continuación (supongamos que la configuración 2 está emparejando energía #Pi = 0#):

Química inorgánica, Miessler et al., Pág. 27

Una explicación para Chromium, entonces, es que:

  • El indicador del maximizado intercambio de energía #Pi_e# estabiliza esta configuración (#3d^5 4s^1#) La maximización viene de cómo hay #5# electrones no apareados, en lugar de solo #4# (#3d^4 4s^2#).
  • El indicador del minimizado energía de repulsión culombiana #Pi_c# estabiliza aún más esta configuración. La minimización proviene de tener todos los electrones no apareados en el #3d# y #4s# (#3d^5 4s^1#), en lugar de un par de electrones en el #4s# (#3d^4 4s^2#).
  • El indicador del tamaño orbital suficientemente pequeño significa que la densidad electrónica es no tan extendido como podría be, lo que lo hace favorable suficiente para un giro total máximo para dar la configuración más estable.

Sin embargo, Tungsteno's #5d# y #6s# los orbitales son más grandes que el #3d# y #4s# los orbitales (respectivamente) extienden la densidad de electrones lo suficiente como para que la energía de emparejamiento (#Pi = Pi_c + Pi_e#) es lo suficientemente pequeño.

Cuanto más se distribuye la distribución de electrones, hay menos repulsión de pares de electrones y, por lo tanto, menor #Pi_c# es. Por lo tanto, el más bajo #Pi# es.

Por lo tanto, el emparejamiento de electrones es favorable suficiente para el tungsteno

No existe una regla estricta y rápida para esto, pero esa es una explicación que se correlaciona con los datos experimentales.


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