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なぜ銅とクロムが例外的な構成を持っているのですか?

銅とクロムには、実際には、典型的な充填ルールに基づいて予想されるものとは異なる例外的な電子構成があります。分解しましょう理由:

1。 Chromium(Cr):[AR]3D⁵4S¹

* 予想される構成: Aufbauの原則とHundのルールに基づいて[AR]3D⁴4S²が予想されます。これは、より低いエネルギーレベルの充填と、退化した軌道で不対電子を最大化することを優先します。

* 例外的な構成: 実際の構成には、4S軌道に1つの電子、3D軌道に5つの電子があります。これは、半分充填D軌道がより安定しているためです 部分的に満たされたものよりも。 3Dシェルに5つの対応のない電子を持つことは、交換エネルギーのために追加の安定性を提供します。これは、平行スピンを支持する電子エレクトロン相互作用の一種です。

2。銅(CU):[AR]3D¹⁰4S¹

* 予想される構成: ルールに基づいて、[AR]3D⁹4S²が期待されます。

* 例外的な構成: 銅は完全に満たされた3Dシェルを示します。これは非常に安定しています。この安定性は、半分満たされた4S軌道に対する典型的な好みを克服します。

要約:

* クロムと銅は、予想される電子構成から逸脱して安定性を高めます。

* 半分充填(cr)および完全に満たされた(cu)D軌道は、交換エネルギーと電子電子反発により、より安定性を提供します。

これらの「例外的な」構成は、これらの要素のユニークな化学的および物理的特性に貢献します。

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