Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom verliest een element 4S -elektronen vóór 3D -elektronen?

U raakt een fascinerend aspect van elektronenconfiguratie aan! Het is waar dat elementen hun 4S -elektronen * vóór * hun 3D -elektronen in ionisatie verliezen. Dit is waarom:

energieniveaus en afscherming:

* energieniveaus: De 4s orbital is eigenlijk * lager in energie * dan de 3D orbital. Dit lijkt misschien contra -intuïtief, maar het is te wijten aan het feit dat de 4s orbitaal dichter bij de kern doordringt, minder afscherming van binnenste elektronen ervaart en een sterkere aantrekkingskracht voelt.

* Afscherming: De 3D -elektronen ervaren een grotere afscherming van de binnenste elektronen en duwen ze naar een iets hoger energieniveau.

ionisatie en stabiliteit:

* gemakkelijker verwijdering: Omdat de 4S -elektronen zich op een lager energieniveau bevinden, zijn ze gemakkelijker te verwijderen tijdens ionisatie. Er is minder energie voor nodig om een ​​4S -elektron te verwijderen dan een 3D -elektron.

* Stabiliteit van elektronenconfiguratie: Na het verliezen van de 4S-elektronen heeft het resulterende ion vaak een stabiele elektronenconfiguratie, met een volledige of halfvolle D-subshell, die stabieler is dan een gedeeltelijk gevulde D-subshell.

Voorbeeld:overgangsmetalen

Laten we het voorbeeld van ijzer (FE) nemen:

* grondtoestand: Fe:[AR] 4S² 3D⁶

* Eerste ionisatie: Fe⁺:[AR] 4S¹ 3D⁶

* Tweede ionisatie: Fe²⁺:[AR] 3D⁶

Merk op hoe het 4S -elektron eerst verloren gaat, hoewel het 3D -orbitaal hoger in energie is. Dit komt omdat het resulterende Fe²⁺-ion een stabielere elektronenconfiguratie heeft met een halfvolle 3D-subshell.

Belangrijke punten om te onthouden:

* Energieniveaus komen niet altijd overeen met het belangrijkste kwantumnummer (N).

* Afschermingseffecten spelen een cruciale rol bij het bepalen van elektronenenergieën.

* Ionisatie wordt aangedreven door de zoektocht naar een stabiele elektronenconfiguratie.

Laat het me weten als je nog andere vragen hebt over elektronenconfiguratie of ionisatie!