С каких орбиталей "уходят" электроны у d-элементов?

[Liza_R]

Ну вот, например, железо. Имеет неспареные электроны на d-орбиталях. И пару на s. В степени окисления +2 участвует эта пара с s-орбитали? Чем это обусловлено? И характерно ли это для всех d-элементов? Из-за низкой энергии?

[Liza_R]

? 

[Jeffry]

Устойчивыми заполнениями для d-оболочек будут d0, d5 (из-за стабильного высокоспинового состояния), d10.    Если есть возможность получить такое заполнение, то это часто предпочтительнее, чем уход электронов от пары s-орбиталей.

В остальных случаях сначала электроны уходят от пары s-орбиталей, а уже потом освобождается d оболочка.     Поэтому есть некоторые варианты ухода электронов, которые, на первый взгляд, кажутся исключениями.     

[Liza_R]

Ну вот с железом +2, +3 как получается? 

[Jeffry]

У железа конфигурация атома: 3d6 4s2.   

Это значит, что сначала уходят 2 s электрона, получая Fe 2+, а потом возможно отщепление d электрона с получением Fe 3+ (с устойчивой конфигурацией 3d5).

[Farhad]

 

29.12.2019 в 22:36, Liza_R сказал:

Ну вот, например, железо. Имеет неспареные электроны на d-орбиталях. И пару на s. В степени окисления +2 участвует эта пара с s-орбитали? Чем это обусловлено? И характерно ли это для всех d-элементов? Из-за низкой энергии?

₂₆Fe ... 3d⁶4s²                 [↑↓|↑|↑|↑|↑]-3d⁶  [↑↓]-4s²

1) Fe²⁺     :    Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
Представь себе, что приходят два атома отрицательно заряженного хлора и говорят железу, чтобы тот отдал им электрон. Он такой щедрый, что отдаёт им два своих электрона очень просто. Получается, что теперь железо  [↑↓|↑|↑|↑|↑]-3d⁶  [  ]-4s⁰. 

2) Fe³⁺     :    2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
Тут уже железо отдаёт ещё по один электрон с 3d уровня, т.к. приобретает стабильное состояние(Это состояние подуровня, когда он либо пуст, либо полон наполовину, либо полностью. Для p - p⁰, p³, p⁶ ; для d - d⁰, d⁵, d¹⁰ ; для f - f⁰, f⁷, f¹⁴). Получается, что теперь железо  [↑|↑|↑|↑|↑]-3d⁵  [  ]-4s⁰. 

Изменено 1 Января, 2020 в 15:30 пользователем Farhad