Ниже приведен подробный разбор электронного строения атомов марганца и мышьяка, а также правила распределения электронов по квантовым ячейкам. 1. Марганец (Mn, Z = 25) Марганец является -элементом IV периода VIIB группы. Нормальное состояние Электронная конфигурация: . Валентные электроны находятся на уровнях и . Электронно-графическая схема (валентный слой):
- 4s: []
- 3d: [][][][][]
Возбужденное состояние Для марганца классическое «возбуждение» за счет распаривания электронов внутри одного слоя (как у неметаллов) не является характерным описанием в школьной программе, так как у него и так 5 неспаренных электронов на -подуровне. Однако при переходе в возбужденное состояние один электрон с -подуровня может перейти на более высокий подуровень (например, ), если атом поглощает квант энергии. Схема возбужденного состояния ( ): Конфигурация:
- 4s: []
- 3d: [][][][][]
- 4p: [][ ][ ]
2. Мышьяк (As, Z = 33) Мышьяк является -элементом IV периода VA группы. Нормальное состояние Электронная конфигурация: . Валентные электроны: (подуровень полностью заполнен и в обычных условиях химические связи не образует). Электронно-графическая схема (валентный слой):
- 4s: []
- 4p: [][][]
Возбужденное состояние При получении энергии один электрон с -подуровня переходит на вакантный -подуровень того же (четвертого) энергетического уровня. Это позволяет мышьяку проявлять валентность V. Схема возбужденного состояния ( ): Конфигурация:
- 4s: []
- 4p: [][][]
- 4d: [][ ][ ][ ][ ]
Правило определения числа неспаренных электронов Для определения числа неспаренных электронов используется правило Хунда (Гундa).
Формулировка: В пределах одного подуровня электроны распределяются таким образом, чтобы суммарный спин был максимальным.
Суть правила:
- Сначала в каждую квантовую ячейку (орбиталь) подуровня записывается по одному электрону с параллельными спинами (стрелки вверх).
- Только после того, как все орбитали подуровня заняты по одному разу, начинается заполнение ячеек вторыми электронами с противоположными спинами.
Именно благодаря этому правилу у марганца в нормальном состоянии 5 неспаренных электронов на -подуровне, а у мышьяка — 3 неспаренных электрона на -подуровне. Я могу составить для вас таблицу всех возможных степеней окисления этих элементов с примерами конкретных соединений. Хотите, чтобы я это сделал?