Jeg ved, at elektronkonfigurationen af vanadium er $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
Ingen af elektronerne i 3d-subshell er parret. Når den først mister disse tre elektroner, skal ikke resten af elektronerne parres? Hvordan kan $ \ ce {V ^ {3 +}} $ være paramagnetisk, hvis den mister alle sine uparede elektroner?
Svar
Ud over de generelle regler for, hvordan elektroniske konfigurationer af atomer og ioner beregnes, er elementerne fra $ \ mathrm {d} $ -blok (også kaldet overgangsmetaller ) overholder en særlig regel:
Generelt fjernes elektroner fra valence-shell $ \ mathrm {s} $ -orbitaler, før de fjernes fra valence $ \ mathrm {d} $ -orbitaler, når overgangsmetaller er ioniseret.
(Jeg tog denne formulering fra disse online forelæsningsnotater , men du finder tilsvarende udsagn i din lærebøger.)
Så, w hat, der betyder, er at hvis du fjerner elektroner fra vanadium (0), fjerner du $ \ mathrm {4s} $ elektronerne, inden du fjerner $ \ mathrm {3d} $ -elektroner. Så du har følgende elektroniske konfigurationer:
$ \ ce {V} $ er $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 2 +} $ er $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 3 +} $ er $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 2} $
$ \ ce {V ^ 4 +} $ er $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $
$ \ ce {V ^ 5 +} $ er $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $
Og således er $ \ ce {V ^ 3 +} $ paramagnetisk, fordi den har to ikke-parrede $ \ mathrm {3d} $ -elektroner. Faktisk er alle ioner ovenfor paramagnetiske undtagen $ \ ce {V ^ 5 +} $ .