Ungepaarte Elektronen?
Hallo , ich habe gerade eben irgendwie einen Hänger . Wir sollen die Elektronenkonfiguration von Atomen/ Ionen bestimmen und zudem die Anzahl an ungepaarten Elektronen angeben und die Elektronen in energetisch aufsteigender Ordnung zuordnen. Als Beispiel haben wir Fe3+ . Fe3+ besitzt 23 Elektronen. Die Konfiguration ist dann wie folgt: 1S^2 2S^2 2P^6 3S^2 3P^6 4S^2. 3d^3 . Korrigiert mich falls ich falsch liege. Nun ist die Anzahl an ungepaarten Elektronen doch 3 oder ? Oder zählt man das so, dass sich von den drei Elektronen zwei Paaren und eines dann ungepaart bleibt , also eins die Lösung ist ? Meine Tutorin meinte nämlich das die Anzahl der letzten Elektronen in der Valenzschale = die Anzahl an ungepaarten Elektronen ist aber da bin ich mir doch irgendwie unsicher …
1 Antwort
Deine Elektronenkonfiguration für Fe³⁺ ist falsch — die 4s-Orbitale sind leer, dafür wandern die Elektronen ins 3d, wir bekommen also 3d⁵ mit fünf ungepaarten Elektronen.
Deine Elektronenkonfiguration entspricht dem Vanadium-Atom, das gleich viele Elektronen wie Fe³⁺ hat. Das Aufbauprinzip, daß also 4s vor 3d besetzt wird, gilt für neutrale Atome (zumindest meistens), aber nicht für Kationen, bei denen hat die Hauptquantenzahl Priorität.
Bei Atomen besetzt Du 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, …
Bei Kationen besetzt Du 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 5s, 5p, …
Mit f-Orbitalen wird es nochmals schlimmer, und Ausnahmen kommen vor (v.a. bei Atomen).
Wieviele ungepaarte Elektronen Du hast, mußt Du je nach Unterschale bestimmen. Natürlich passen nur 10 Elektronen in ein d-Orbital, also hat eine dⁿ-Besetzung für d≤5 n ungepaarte Elektronen und für n>5 nur 10−n, z.B. d⁸ hat zwei ungepaarte Elektronen, ↓↑↓↑↓↑↑↑. Manche Atome haben zwei offene Schalen, und dann ist Matthei am Letzten.
Ahh okay , sieht das bei den Anionen von der Anordnung her genauso aus , wie bei den Kationen? Und das mit den ungepaarten Elektronen habe ich jetzt verstanden, sprich , seien in dem d- Orbital (als Valenzschale) 4 Elektronen , so ist die Anzahl der ungepaarten Elektronen = 6 oder seien in einem p-Orbital ( als Valenzschale )2 Elektronen, so ist die Anzahl der ungepaarten Elektronen = 4 und für 3 ergäbe sich dann 3 ungepaarte Elektronen , oder ? Sorry ich schreibe demnächst eine Klausur und hatte lange lange kein Chemie mehr und muss mir die ganzen Grundlagen aneignen :D.
Okay hab ich verstanden, danke 👍🏻👍🏻 also wenn nach der Elektronenkonfiguration von Atomen gefragt ist , dann nach aufsteigender Energie ordnen, wie oben . Wenn’s Kationen und Anionen sind spielt also die HQZ eine Rolle und man ordnet die orbitale nach aufsteigender HQZ (1,2,3,4,….). Wenn dann 5 Elektronen in der Valenzschale sind , dann sind es auch 5 ungepaarte Elektronen und nicht eins ( also so, dass sich 4 von den 5 Elektronen zu 2 Elektronenpaaren zusammenschliessen würden), richtig ?