So che la configurazione elettronica del vanadio è $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
Nessuno degli elettroni nella subshell 3d è accoppiato. Una volta che perde questi tre elettroni, il resto degli elettroni non dovrebbe essere accoppiato? Come può $ \ ce {V ^ {3 +}} $ essere paramagnetico se perde tutti i suoi elettroni spaiati?
Risposta
Oltre alle regole generali su come vengono calcolate le configurazioni elettroniche di atomi e ioni, gli elementi del $ \ mathrm {d} $ -block (noto anche come metalli di transizione ) obbedisce a una regola speciale:
In generale, gli elettroni vengono rimossi dagli orbitali della shell di valenza $ \ mathrm {s} $ prima di essere rimossi da valence $ \ mathrm {d} $ -orbitals quando i metalli di transizione sono ionizzati.
(Ho preso questa formulazione da queste dispense online , ma troverai affermazioni equivalenti nel tuo libri di testo.)
Quindi, w ciò significa che se rimuovi gli elettroni dal vanadio (0), rimuoverai gli elettroni $ \ mathrm {4s} $ prima di rimuovere gli $ \ mathrm {3d} $ -elettroni. Quindi, hai le seguenti configurazioni elettroniche:
$ \ ce {V} $ è $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 2 +} $ è $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 3 +} $ è $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 2} $
$ \ ce {V ^ 4 +} $ è $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $
$ \ ce {V ^ 5 +} $ è $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $
E quindi $ \ ce {V ^ 3 +} $ è paramagnetico, perché ha due classi $ \ mathrm {3d} $ -elettroni. In effetti, tutti gli ioni sopra sono paramagnetici, tranne $ \ ce {V ^ 5 +} $ .