Miksi vanadium (3+) -ioni on paramagneettinen?

Tiedän, että vanadiinin elektronikonfiguraatio on $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.

Mikään kolmiulotteisen alikuoren elektronista ei ole pariutunut. Kun se menettää nämä kolme elektronia, eikö elektronien loput pitäisi olla pariksi? Kuinka $ \ ce {V ^ {3 +}} $ voi olla paramagneettinen, jos se menettää kaikki parittamattomat elektroninsa?

Vastaus

Atomien ja ionien elektronisten kokoonpanojen laskemista koskevien yleisten sääntöjen lisäksi $ \ mathrm {d} $ -block (alias siirtymämetallit ) noudattaa yhtä erityissääntöä:

Yleensä elektronit poistetaan valenssi-kuoren $ \ mathrm {s} $ -orbitaaleista ennen niiden poistamista valenssista $ \ mathrm {d} $ -orbitaaleista, kun siirtymämetallit ionisoidaan.

(otin tämän muotoilun näistä online-luennotiedoista , mutta löydät vastaavia lausuntoja oppikirjoja.)

Joten, w Tämä tarkoittaa sitä, että jos poistat elektroneja vanadiumista (0), poistat $ \ mathrm {4s} $ elektronit ennen kuin poistat $ \ mathrm {3d} $ -elektronit. Joten sinulla on seuraavat elektroniset kokoonpanot:

$ \ ce {V} $ on $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $

$ \ ce {V ^ 2 +} $ on $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $

$ \ ce {V ^ 3 +} $ on $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 2} $

$ \ ce {V ^ 4 +} $ on $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $

$ \ ce {V ^ 5 +} $ on $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $

Ja siten $ \ ce {V ^ 3 +} $ on paramagneettinen, koska siinä on kaksi parittamatonta $ \ mathrm {3d} $ -elektronit. Itse asiassa kaikki yllä olevat ionit ovat paramagneettisia, paitsi $ \ ce {V ^ 5 +} $ .

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *