Jeg vet at elektronkonfigurasjonen til vanadium er $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
Ingen av elektronene i 3d-subshell er paret. Når den mister disse tre elektronene, burde ikke resten av elektronene være paret? Hvordan kan $ \ ce {V ^ {3 +}} $ være paramagnetisk hvis den mister alle sine uparede elektroner?
Svar
I tillegg til de generelle reglene for hvordan elektroniske konfigurasjoner av atomer og ioner beregnes, blir elementene fra $ \ mathrm {d} $ -blokk (aka overgangsmetallene ) følger en spesiell regel:
Generelt fjernes elektroner fra valensskallet $ \ mathrm {s} $ -orbitaler før de fjernes fra valens $ \ mathrm {d} $ -orbitaler når overgangsmetaller er ionisert.
(Jeg tok denne formuleringen fra disse online forelesningsnotatene , men du vil finne tilsvarende utsagn i lærebøker.)
Så, w hatten som betyr at hvis du fjerner elektroner fra vanadium (0), vil du fjerne $ \ mathrm {4s} $ elektronene før du fjerner $ \ mathrm {3d} $ -elektroner. Så du har følgende elektroniske konfigurasjoner:
$ \ 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 dermed er $ \ ce {V ^ 3 +} $ paramagnetisk, fordi den har to uparret $ \ mathrm {3d} $ -elektroner. Faktisk er alle ionene ovenfor paramagnetiske, bortsett fra $ \ ce {V ^ 5 +} $ .