Tudom, hogy a vanádium elektronkonfigurációja $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
A 3d alhéj egyik elektronja sem párosul. Ha elveszíti ezt a három elektronot, nem szabad, hogy az elektronok többi része párosuljon? Hogyan lehet a $ \ ce {V ^ {3 +}} $ paramágneses, ha elveszíti az összes párosítatlan elektronját?
Válasz
Az atomok és ionok elektronikus konfigurációjának kiszámításának általános szabályain kívül a A $ \ mathrm {d} $ -blokk (más néven a átmeneti fémek ) egy speciális szabálynak felel meg:
Általában az elektronokat eltávolítják a valence-shell $ \ mathrm {s} $ -betűkből, mielőtt eltávolítják őket. vegyértékből $ \ mathrm {d} $ -borbitalok, ha átmenetifémeket ionizálnak.
(Ezt a megfogalmazást ezekből az online előadási jegyzetekből vettem át , de ekvivalens állításokat talál a tankönyvek.)
Tehát, w Ez azt jelenti, hogy ha eltávolítja az elektronokat a vanádiumból (0), akkor a $ \ mathrm {4s} $ elektronokat eltávolítja, mielőtt eltávolítja a $ \ mathrm {3d} $ -elektronok. Tehát a következő elektronikus konfigurációkkal rendelkezik:
$ \ ce {V} $ is $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $
A $ \ ce {V ^ 2 +} $ értéke $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 3 +} $ is $ \ ce {[Ar]} \ mathrm A {4s ^ 0 3d ^ 2} $
$ \ ce {V ^ 4 +} $ értéke $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $
$ \ ce {V ^ 5 +} $ a $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $
És ezért a $ \ ce {V ^ 3 +} $ paramágneses, mert két párosítatlan $ \ mathrm {3d} $ -elektronok. Valójában a fenti ionok paramágnesesek, a $ \ ce {V ^ 5 +} $ kivételével.