バナジウム（3+）イオンが常磁性であるのはなぜですか？

バナジウムの電子配置が$ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $であることを知っています。

3dサブシェルの電子はペアになりません。これらの3つの電子を失ったら、残りの電子を対にするべきではありませんか？不対電子をすべて失った場合、$ \ ce {V ^ {3 +}} $はどのようにして常磁性になるのでしょうか？

回答

原子とイオンの電子配置の計算方法に関する一般的な規則に加えて、の要素$ \ mathrm {d} $ -ブロック（別名遷移金属）は、1つの特別な規則に従います：

一般に、電子は原子価殻の $ \ mathrm {s} $ 軌道から除去されてから除去されます。原子価から $ \ mathrm {d} $ -遷移金属がイオン化されたときの軌道。

^{（この定式化はこれらのオンライン講義ノートから取得しましたが、同等のステートメントが教科書。）}

だから、wつまり、vanadium（0）から電子を削除すると、pan class =を削除する前に、 $ \ mathrm {4s} $ の電子が削除されます。 “math-container”> $ \ mathrm {3d} $ -電子。したがって、次の電子構成があります。

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

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

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

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

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

したがって、 $ \ ce {V ^ 3 +} $ は、対になっていない2つの $ \ mathrm {3d} $ -電子。実際、 $ \ ce {V ^ 5 +} $ を除いて、上記のすべてのイオンは常磁性です。

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