问答题
第4周期部分元素的第二电离能(eV)如下:
Ca Sc Ti V Cr Mn
11.87 12.80 13.58 14.15 16.50 15.64
试确定它们分别对应于哪个轨道上电子的电离并解释上述数值的变化趋势。
【正确答案】元素 Ca Sc Ti V Cr Mn
原子价电子构型: 4s2 3d14s2 3d24s2 3d34s2 3d54s1 3d54s2
第二电离过程 4s 4s 4s 4s 3d 4s
电子所处轨道:
4s 4s 4s 4s 3d 4s
第4周期所列元素的第二电离能从Ca到Mn逐渐增大,原因是从Ca到Mn原子半径逐渐减小,原子有效核电荷Zeff逐渐增大,因此原子吸引4s电子的能量逐渐增强。
但Cr的第二电离能比两侧元素的都高,这可以用它失去第2个价电子为破坏稳定的半满3d5构型变为3d4构型的过程,因而需要较高能量来解释。
【答案解析】