Chemie Elektronenkonfiguration 3d Orbital Energie änderung?
Hallo meine Chemie Leherin hat mir erzählt das man bei der Elektronschreibweise darauf achten muss das sobald das 3d orbital mit mehr als 5 elektronen besetzt ist, die Energie des 3d Orbitals unter des 4s orbitals sinkt.
So wie ich das verstanden habe muss man solange weniger als 5 elektronen im 3d orbital sind erst 4s und dann 3d schreiben aber falls mehr als 5 im 3d Orbital sind, schreibt man dann erst 3d und dann 4s.
Allerdings habe ich jetzt etwas im internet geschaut und habe gesehen das die Elektronenkonfiguration z.b bei Titan [Ar] 3d2 4s² aber ich dachte es müsste grade andersherum sein? Weil es ja noch nicht mehr als 5 Elektronen im 3d orbital sind.
Die Seite ist übrigens hier https://www.seilnacht.com/Lexikon/PSElekt.html
2 Antworten
Damit meint sie, dass du zuerst das 4s Orbital besetzt und dann das 3d Orbital und zwar bis zu dem Punkt an dem 5 Elektronen im 3d Orbital sind. Danach wechselt die Reihenfolde, dann kommt das 3d Orbital vor dem 4s. Danach gegangen stimmt das mit Titan schon. Nur müsstest du nach 4s2 3d5 aufpassen, da dann die nächste Konfiguration 4s0 3d8 wäre. Allerdings ist diese Regel genauso falsch wie die Reihenfolge erst 4s dann 3d einfach beizubehalten.
Was du dir merken solltest ist, dass halb und voll besetzte Schalen energetisch begünstigt sind. Daher ist zum Beispiel die Konfiguration von Chrom nicht 4s2 3d4 sondern 4s1 3d5. Grade in der 4. Periode ist das aber bei machen Elementen immer noch nicht so ganz klar. So wird zum Beispiel immer noch gestritten ob Nickel jetzt 4s2 3d8 oder 4s1 3d9 hat. Zusätzlich kommen noch Korrelationseffekte und bei den höheren Homologen relativistische Effekte zum Tragen, die die Konfiguration ändern können. Eine Auflistung der Ausnahmen findest du z.b. hier https://de.m.wikipedia.org/wiki/Aufbauprinzip
Du besetzt ja die Orbitale mit niedrigerer Energie zuerst.
Da hier die 4s niedirgere Energie haben als das 3d wird dieses gefüllt und erst dann das 3d. Scandium hat daher [Ar] 3d1 4s2
Sprich bevor das 3d Orbital überhaupt 5 Elektronen haben kann wird es eben das 4s Orbital voll besetzen.
Das was deine Lehrerin meint kommt erst später zu tragen.
Chrom hat zB [Ar] 3d5 4s1 hier fällt quasi ein Elektron vom 4s Orbital ins 3d Orbital weil die Energie von diesem hier sinkt.