Провал электрона

У ванадия на d-оболочке 3 электрона, на 4s- 2 электрона. Казалось бы, у хрома должно получиться: Cr … 3 d⁴ 4 s². Однако у хрома происходит переход одного электрона с s-оболочки на d-оболочку: Cr …3 d⁵ 4 s¹ . Это явление называется «провал» электрона. Причина такого явления, более выгодная по энергии полузаполненная d-оболочка (переход электрона с внешнего энергетического уровня на более низкий). Соответственно хром имеет 6 неспаренных электронов!

У никеля на d-оболочке 8 электронов, на 4s – 2 электрона. Казалось у меди должно получиться Cu… 3 d⁹ 4 s². Однако вновь происходит переход одного электрона с s-оболочки, на d-оболочку. Cu…3 d¹⁰ 4 s¹. Это снова провал электрона.

Электронные формулы ионов

Ионы – это заряженные частицы: катионы (положительно заряженные) и анионы (отрицательно заряженные).

Ионы получаются из атомов путем отдачи электрона (тогда образуются катионы) или принятия электронов (образуются анионы).

S⁰ + 2e → S ⁻² (Сульфид – анион)

Cu⁰ – 2e → Cu ⁺² (катион меди)

Электронная формула иона получается путем добавления или отнятия электрона в электронной формуле атома: электроны сначала уходят с внешнего слоя!!!

Пример: составить электронные схемы иона Ca ⁺²

Ca ⁰ 1 s² 2 s² 2 p⁶ 3 s² 3 p⁶ 3 d⁰ 4 s² Отдает 2 электрона Ca ⁺² 1 s² 2 s² 2 p⁶ 3 s² 3 p⁶

20 – 2 =18 электронов, как инертный газ аргона.

Изоэлектронные ионы – это атомы и ионы, имеющие одинаковое строение электронной оболочки.

Например: ион Ca ⁺² и атом аргона – имеют одинаковую 18 электронную оболочку.

Основное и возбужденное состояние атома

Основное состояние атома – это наиболее выгодное по энергии состояние, которое получается в результате последовательного заполнения оболочек электронов согласно правило Хунда и принципу минимума энергии.

Однако, для того, чтобы образовать связи с другими атомами, атом должен иметь определенное число неспаренных электронов (это число определяет валентность атома).

Поэтому при наличии свободных орбиталей и при наличии некоторой энергии (энергия возбуждения) электронов атома могут распариваться и атом переходит в возбужденное состояние.

При этом число неспаренных электронов, а следовательно, число связей, образуемых атом, увеличивается.

Например: у атома углерода на внешнем валентном слое есть 4 электрона. В невозбужденном состоянии (основном): число неспаренных электронов равно двум: 2 s² 2 p².

При переходе одного электрона с s-оболочки на р-оболочку число неспаренных электронов становится равным четырем: 1 s² 2 s¹ 2 p³.