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銅3D10 4S1の電子構成がなぜ3D9 4S2であるのですか?

あなたは好奇心が強いのは正しいです! 銅の電子構成は、確かに少し異常です。標準の充填順序(Aufbauの原則)に従って、3D⁹4S²になると予想されます。 ただし、実際の構成は3D¹⁰4S¹です 。

その理由は次のとおりです。

* 完全なD軌道の安定性: 完全に満たされたD軌道(D¹⁰)は、追加の安定性を提供します。これは、電子のペアリングによるもので、エネルギーレベルが低くなり、より安定した構成につながります。

* エネルギー差: 4S軌道は一般に3D軌道よりもエネルギーが低いと考えられていますが、このエネルギーの差は小さくなる可能性があります。 銅の場合、4Sから3D軌道に1つの電子を促進することで得られるエネルギーは、エネルギーの差を上回り、より安定した完全な3D¹⁰構成につながります。

このように考えてみてください: 詰め込まれたボックス(3D¹⁰)を持っていることは、塗りつぶされたボックス(3D⁹)とフルボックス(4s²)を持っているよりも望ましいようなものです。

この現象は、単一の電子が充填または半分充填されたサブシェルを達成するためにより高いエネルギーレベルに移動し、銅に固有のものではありません。また、Chromium(CR)などの他の要素でも発生します。

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