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3D電子の前に元素が4S電子を失うのはなぜですか?

電子構成の魅力的な側面に触れています!イオン化中の3D電子 *の前に元素が4S電子 *を失うことは事実です。その理由は次のとおりです。

エネルギーレベルとシールド:

* エネルギーレベル: 4s軌道は、実際には3D軌道よりも *エネルギーが低くなっています。これは直感に反するように思えるかもしれませんが、それは4S軌道が核の近くに浸透し、内側の電子からのシールドが少なく、より強い魅力を感じるという事実によるものです。

* シールド: 3D電子は、内側の電子からより大きな盾を経験し、それらをわずかに高いエネルギーレベルに押し上げます。

イオン化と安定性:

* 削除の容易: 4S電子はエネルギーレベルが低いため、イオン化中に除去が容易です。 3D電子よりも4S電子を除去するには、より少ないエネルギーが必要です。

* 電子構成安定性: 4S電子を失った後、得られるイオンはしばしば安定した電子構成を持ち、完全または半分のDサブシェルを備えており、部分的に満たされたDサブシェルよりも安定しています。

例:遷移金属

鉄の例を見てみましょう(Fe):

* 基底状態: FE:[ar]4S²3D⁶

* 最初のイオン化: Fe⁺:[AR]4S¹3D⁶

* 2番目のイオン化: fe²⁺:[ar]3d⁶

3D軌道のエネルギーが高いにもかかわらず、4S電子が最初にどのように失われるかに注意してください。これは、得られたFe²⁺イオンが半分の3Dサブシェルを備えたより安定した電子構成を持っているためです。

覚えておくべきキーポイント:

*エネルギーレベルは、常に主要な量子数(n)に対応するとは限りません。

*シールド効果は、電子エネルギーを決定する上で重要な役割を果たします。

*イオン化は、安定した電子構成の探求によって駆動されます。

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