Jag vet att elektronkonfigurationen för vanadin är $ [\ ce {Ar}] \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $.
Ingen av elektronerna i 3d-subshell är parade. När den förlorat dessa tre elektroner, borde inte resten av elektronerna paras ihop? Hur kan $ \ ce {V ^ {3 +}} $ vara paramagnetisk om den förlorar alla sina oparade elektroner?
Svar
Förutom de allmänna reglerna för hur elektroniska konfigurationer av atomer och joner beräknas, kommer elementen från $ \ mathrm {d} $ -block (aka övergångsmetaller ) följer en speciell regel:
I allmänhet tas elektroner bort från valensskalet $ \ mathrm {s} $ -orbitaler innan de tas bort från valens $ \ mathrm {d} $ -orbitaler när övergångsmetaller joniseras.
(Jag tog denna formulering från dessa online-föreläsningsanteckningar , men du hittar motsvarande uttalanden i din läroböcker.)
Så, w hatt som betyder är att om du tar bort elektroner från vanadin (0) tar du bort $ \ mathrm {4s} $ elektroner innan du tar bort $ \ mathrm {3d} $ -elektroner. Så du har följande elektroniska konfigurationer:
$ \ ce {V} $ är $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 2 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 2 +} $ är $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 3} $
$ \ ce {V ^ 3 +} $ är $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 2} $
$ \ ce {V ^ 4 +} $ är $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 1} $
$ \ ce {V ^ 5 +} $ är $ \ ce {[Ar]} \ mathrm {4s ^ 0 3d ^ 0} $
Och därmed är $ \ ce {V ^ 3 +} $ paramagnetisk, eftersom den har två oparade $ \ mathrm {3d} $ -elektroner. Faktum är att alla joner ovan är paramagnetiska, förutom $ \ ce {V ^ 5 +} $ .