Vím, že elektronová konfigurace vanadu je $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
Žádný z elektronů v 3D subshell není spárován. Jakmile ztratí tyto tři elektrony, neměl by být zbytek elektronů spárován? Jak může být $ \ ce {V ^ {3 +}} $ paramagnetické, pokud ztratí všechny nepárové elektrony?
Odpověď
Kromě obecných pravidel výpočtu elektronických konfigurací atomů a iontů jsou prvky $ \ mathrm {d} $ -block (neboli přechodné kovy ) se řídí jedním zvláštním pravidlem:
Obecně jsou elektrony odstraněny z valence-shell $ \ mathrm {s} $ -orbitals před odstraněním z valence $ \ mathrm {d} $ -orbitals, když jsou přechodové kovy ionizovány.
(Tuto formulaci jsem převzal z těchto poznámek k přednášce online , ale ekvivalentní výroky najdete ve svých učebnice.)
Takže, w Znamená to, že pokud odstraníte elektrony z vanadu (0), odstraníte $ \ mathrm {4s} $ elektrony, než odeberete $ \ mathrm {3d} $ -elektrony. Máte tedy následující elektronické konfigurace:
$ \ ce {V} $ je $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 2 +} $ je $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 3 +} $ je $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 2} $
$ \ ce {V ^ 4 +} $ je $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $
$ \ ce {V ^ 5 +} $ je $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $
A tak je $ \ ce {V ^ 3 +} $ paramagnetický, protože má dva nepárové $ \ mathrm {3d} $ -elektrony. Ve skutečnosti jsou všechny výše uvedené ionty paramagnetické, kromě $ \ ce {V ^ 5 +} $ .