Știu că configurația electronică a vanadiului este $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
Niciunul dintre electronii din sub-coajă 3D nu este asociat. Odată ce pierde acești trei electroni, nu ar trebui să fie împerecheați restul de electroni? Cum poate $ \ ce {V ^ {3 +}} $ să fie paramagnetic dacă își pierde toți electronii nepereche?
Răspuns
În plus față de regulile generale privind modul în care sunt calculate configurațiile electronice ale atomilor și ionilor, elementele din $ \ mathrm {d} $ -block (alias metalele de tranziție ) respectă o regulă specială:
În general, electronii sunt eliminați din coaja de valență $ \ mathrm {s} $ -orbitali înainte de a fi eliminați din valență $ \ mathrm {d} $ -orbitali atunci când metalele de tranziție sunt ionizate.
(Am luat această formulare din aceste note de curs online , dar veți găsi afirmații echivalente în manuale.)
Deci, w căci înseamnă că dacă eliminați electroni din vanadiu (0), veți elimina $ \ mathrm {4s} $ înainte de a elimina $ \ mathrm {3d} $ -electroni. Deci, aveți următoarele configurații electronice:
$ \ ce {V} $ este $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 2 +} $ este $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 3 +} $ este $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 2} $
$ \ ce {V ^ 4 +} $ este $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $
$ \ ce {V ^ 5 +} $ este $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $
Și astfel, $ \ ce {V ^ 3 +} $ este paramagnetic, deoarece are două $ \ mathrm {3d} $ -electroni. De fapt, toți ionii de mai sus sunt paramagnetici, cu excepția $ \ ce {V ^ 5 +} $ .