Frage von TSoOrichalcos, 45

Elektronenkonfiguration herleiten?

Die Elektronenkonfiguration von Chrom ist ja 3d^5; 4s^1. Aber es müsste ja eigentlich, wenn man der Reihe nach geht 3d^4; 4s^2 haben. Chrom ist auch nicht das einzige Element, dass nicht nach der Reihe tanzt. Kann man sich das irgendwie herleiten warum das jetzt nur 4s^1 ist?

Antwort
von Wunnewuwu, 45

Die Besetzung ergibt sich nach dem Pauli- und den Hund-Prinzip. Es werden immer die energieärmeren Orbitale besetzt. So ist die Reihenfolge nicht immer chronologisch (s - p -d - f).

Schau mal hier:

http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/11/aac/vorlesung/kap_3/kap3_4...

Da ist ein Merkschema, wie die Orbitale besetzt werden.

LG

Kommentar von musicmaker201 ,

Erklärt aber nicht die außergewöhnliche Elektronenkonfiguration von Chrom...

Kommentar von Wunnewuwu ,

Das ist natürlich richtig! Gibt leider Ausnahme, deren Entstehen mir bisher nie erklärt wurden.

Expertenantwort
von musicmaker201, Community-Experte für Chemie, 33

Das muss man letztendlich lernen. Manchmal sind (halb)voll besetzte (Unter)schalen energetisch günstiger, sodass von der normalen Besetzung abgewichen wird.

Antwort
von ThomasJNewton, 23

Die Konfiguration gilt für ein Chrom-Atom. Damit hat man es aber als Chemiker nie zu tun, sondern immer nur mit gebundenen, sei es im Metall oder in Verbindungen.

Und die "Reihe" bestimmst nicht du, sondern sie Natur.
Beim K und Ca ist das 4s energetisch niedriger als das 3d, aber das berechtigt dich nicht zu weiteren Schlussfolgerungen.
Allerspätestens beim Zink ist die Reihenfolge umgekehrt, denn ein Zn²⁺ hat nun mal 3d¹⁰ 4s⁰.

Auf dem Weg vom Ca zum Zn gleichen sich die Energien also erst an und vertauschen sich danach.
Dazwischen gibt es kaum einen Unterschied, sodass Kleinigkeiten entscheiden.
Cr tritt auch deswegen gern als Cr³⁺ auf, weil es innerhalb der d-Orbitale noch Untergruppen gibt, xy, xz und yz gegen x²y² und z², wobei letzeres ein Hybrid aus x²z² und y²z² ist.

Und wenn du dir solch einfache Tatsachen schon herleiten willst, anstatt sie einfach abzuspeichern, dann wirst du an der Komplexchemie richtig Spaß haben.

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