Hvorfor kobber og krom har enestående konfiguration?

Kobber og krom har faktisk enestående elektronkonfigurationer, der adskiller sig fra, hvad du kunne forvente, baseret på de typiske påfyldningsregler. Lad os nedbryde hvorfor:

1. Chromium (CR):[AR] 3d⁵ 4S¹

* Forventet konfiguration: Du vil forudse [AR] 3D⁴ 4S² baseret på Aufbau -princippet og Hunds regel, der prioriterer at udfylde lavere energiniveau og maksimere uparrede elektroner i degenererede orbitaler.

* ekstraordinær konfiguration: Den faktiske konfiguration har en elektron i 4S -orbitalen og fem i 3D -orbitaler. Dette skyldes, at halvfyldte D-orbitaler er mere stabile end delvist fyldte. At have fem uparrede elektroner i 3D-skallen giver ekstra stabilitet på grund af udvekslingsenergi, som er en type elektronelektroninteraktion, der favoriserer parallelle spins.

2. Kobber (CU):[AR] 3D¹⁰ 4S¹

* Forventet konfiguration: Baseret på reglerne ville vi forvente [AR] 3d⁹ 4S².

* ekstraordinær konfiguration: Kobber udviser en fuldt fyldt 3D -skal, som er usædvanligt stabil. Denne stabilitet overvinder den typiske præference for en halvfyldt 4s orbital.

Kortfattet:

* Krom og kobber afviger fra de forventede elektronkonfigurationer for at opnå større stabilitet.

* halvfyldt (CR) og fuldt fyldte (CU) D-orbitaler giver mere stabilitet på grund af udvekslingsenergi og elektronelektronafvisninger.

Disse "usædvanlige" konfigurationer bidrager til de unikke kemiske og fysiske egenskaber ved disse elementer.