Εξηγήστε γιατί οι πραγματικές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων για το χρωμίου και το χαλκό διαφέρουν από εκείνες που εκχωρούνται χρησιμοποιώντας το διάγραμμα Aufbau;

Η αρχή του AUFBAU, η οποία προβλέπει τις διαμορφώσεις ηλεκτρονίων που βασίζονται σε τροχιακά πλήρωσης κατά σειρά αυξανόμενης ενέργειας, δεν προβλέπει πάντα με ακρίβεια την πραγματική διαμόρφωση για ορισμένα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του χρωμίου και του χαλκού. Εδώ είναι γιατί:

chromium (CR):

* πρόβλεψη Aufbau: [AR] 3D 4 4S ²

* Πραγματική διαμόρφωση: [AR] 3D 5 4S ¹

χαλκός (Cu):

* πρόβλεψη Aufbau: [AR] 3D 9 4S ¹

* Πραγματική διαμόρφωση: [AR] 3D 10 4S ¹

Λόγος για την απόκλιση:

* Σταθερότητα των μισών γεμάτων και πλήρως γεμάτων τροχιακών D: Τα ηλεκτρόνια σε D είναι ένα φαινόμενο που ονομάζεται "Exchange Energy". Αυτή η ενέργεια μεγιστοποιείται όταν τα τροχιακά D είναι είτε μισά γεμάτα (5 ηλεκτρόνια) είτε πλήρως γεμάτα (10 ηλεκτρόνια). Αυτή η αυξημένη σταθερότητα υπερβαίνει τη μικρή διαφορά ενέργειας μεταξύ των 4s και των 3D τροχιακών.

Στην περίπτωση του χρωμίου:

* Η μετακίνηση ενός ηλεκτρόνου από τα 4s έως το τρισδιάστατο τροχιακό δημιουργεί ένα μισό γεμάτο 3D subshell (5 ηλεκτρόνια), καθιστώντας τη διαμόρφωση πιο σταθερή.

Στην περίπτωση χαλκού:

* Η μετακίνηση ενός ηλεκτρονίου από τα 4s έως το τρισδιάστατο τροχιακό δημιουργεί ένα πλήρως γεμάτο 3D subshell (10 ηλεκτρόνια), με αποτέλεσμα μεγαλύτερη σταθερότητα.

ουσιαστικά: Οι πραγματικές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων του χρωμίου και του χαλκού αποτελούν εξαιρέσεις από την αρχή του AUFBAU, επειδή η πρόσθετη σταθερότητα που αποκτήθηκε με την ύπαρξη μισών γεμισμένων ή πλήρως γεμάτων τροχιακών διαταραχών αντισταθμίζει τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των 4S και 3D τροχιακών.