Elektronenkonfiguration Fe²+

Hey Leute,

für die Elektronenkonfiguration von Fe2+ ergeben sich mir zwei Möglichkeiten: 1. [Ar] 4s0 3d6, da aus der äußersten Schale zwei Elektronen entfernt werden. 2. [Ar] 4s1 3d5, wie bei 1., doch nun gleichen sich laut der Pauli Regel noch die Elektronen so aus, dass es nur halbbesetzte Orbitale gibt. Eigentlich müsste doch 2. stabiler und damit häufiger sein, oder? Lese im Internet aber auch sehr oft 4s0 3d6, also wo ist der Haken, oder existieren vielleicht beide in einem bestimmten Verhältnis?

Vielen Dank schon im Voraus :)

Euer Gugstduu10

Answer 1

[indiachinacook]

Richtig ist d6. Die Idee einer s1s5-Konfiguration mit zwei offenen Schalen ist ziemlich absurd, sowas gibt es nicht.

Jetzt wirst Du einwenden, daß Chrom, das ja gleich viele Elektronen wie Fe2+ hat, genau so eine s1d5-Konfiguration aufweist. Ja (*), aber neutrale Atome sind nicht dasselbe wie Kationen. In neutralen Atomen spielt die E-E-Abstoßung eine viel größere Rolle als in Kationen, wo alles von der überstarken Anziehungs­kraft des Kerns überstrahlt wird. Deshalb zeigen Atome oft Un­regel­mäßig­keiten (kleine Dreck­effekte verschieben die Balance zu einem anderen Grund­zustand), während Kationen regelmäßigen Trends folgen.

(*) Mit Einschränkungen. Diese „Elektronenkonfiguration“ ist selbst nur ein Modell, das in der ersten Reihe der Übergangsmetalle sehr gut, in den späteren aber zunehmend schlechter funktioniert.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Answer 2

[mgausmann]

Also der Holleman-Wiberg sagt es wäre ganz klar d6 (S.1647, 102. Auflage).

Warum das so ist, kann ich persönlich nur vermuten. Fakt ist, dass die Energiedifferenz zwischen 3d und 4s verdammt gering ist, so gering, dass einem im Studium sogar eingebläut wird, man möge doch bitte die Unterscheidung von s und d- Elektronen in der Gruppe 1-7 unterlassen... Über das Magnetische Moment hat das vermutlich mal jemand für Eisen(II) bestimmt und herausgefunden, dass es wohl als d6 vorliegt....

Answer 3

[Kaeselocher]

Das Pauli-Prinzip besagt, dass zwei Elektronen nie in allen Quantenzahlen übereinstimmen können. Und davon gibt es KEINE Ausnahme, daher Prinzip.

Was du meinst sind die Hund'schen Regeln und keine Regeln ohne Ausnahme.

Bei ionisierten Übergangsmetallen geht man i.d.R. davon aus, dass sich alle Elektronen in den d-Orbitalen befinden, weil die Energiebeträge wie bereits erwähnt, sich nur minimal unterscheiden und daher alle Elektronen an Bindungen beteiligt sein können.