Χρησιμοποιήστε διαμορφώσεις ηλεκτρονίων για να εξηγήσετε γιατί ο χαλκός είναι παραμαγνητικός, ενώ το 1 ιόν του όχι;

Δείτε πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διαμορφώσεις ηλεκτρονίων για να εξηγήσουμε τις μαγνητικές ιδιότητες του χαλκού και του ιόντος 1+:

Χαλκός (Cu)

* Ατομικός αριθμός: 29

* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: 1S2 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 4S¹ 3D⁰⁰

Επεξήγηση:

* Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων του χαλκού φαίνεται ασυνήθιστη. Θα περιμέναμε το 4S τροχιακό να γεμίσει πλήρως πριν από την τρισδιάστατη τροχιά. Ωστόσο, ένα μισό γεμάτο ή πλήρως γεμάτο D τροχιά είναι πιο σταθερή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο χαλκός "δανείζεται" ένα ηλεκτρόνιο από το τροχιακό 4s για να γεμίσει το τρισδιάστατο τροχιακό, καθιστώντας το πιο σταθερό.

* Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο στο τροχιακό 4s.

* ParamagNetism: Τα μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια δημιουργούν μια μαγνητική ροπή, καθιστώντας το ατόμο παραμαγνητικό.

ιόν χαλκού (i) (cu⁺)

* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D⁰⁰

Επεξήγηση:

* Το ιόν χαλκού (Ι) σχηματίζεται με την απώλεια ενός ηλεκτρονίου, το οποίο απομακρύνεται από το τροχιακό 4S.

* Αυτό αφήνει το ιόν χαλκού (Ι) με ένα πλήρως γεμάτο τρισδιάστατο τροχιακό και χωρίς μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια.

* διαμαγνητισμός: Χωρίς μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια, το ιόν χαλκού (Ι) είναι διαμαγνητικό, που σημαίνει ότι είναι ασθενώς απωθημένο από ένα μαγνητικό πεδίο.

Συνοπτικά:

* Χαλκός (Cu): Η παρουσία ενός μη ζευγαρωμένου ηλεκτρονίου στο τροχιακό 4S το καθιστά παραμαγνητικό.

* ιόν χαλκού (i) (cu⁺): Η απώλεια του ηλεκτρονίου 4S και το πλήρως γεμάτο τρισδιάστατο τροχιακό αποτέλεσμα διαμαγνητισμού.