Мышьяк электронная конфигурация и распределение по орбиталям
Объяснение электронной конфигурации
Я обсуждаю стандартные электронные конфигурации, которые могут быть записаны как 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³ или 4s² 3d¹⁰ 4p³, в соответствии с порядком Ауфбау: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p. Чтобы избежать путаницы, лучше указать обе формы. В порядке для орбитальной диаграммы сначала идут 4s, затем 3d и, наконец, 4p. Похоже, что «Распределение по орбиталям» предполагает указание и электронной конфигурации, и распределения по орбиталям.
Рассмотрение электронных конфигураций
Я рассматриваю электронную конфигурацию, начиная с [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³. По уровням имеем 2, 8, 18 и 5 электронов. Я представляю орбитальную диаграмму, в которой 4s заполняется до 3d, что интересно, поскольку в полной конфигурации действительно указано 4s² 3d¹⁰. В сокращённой форме [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ является стандартной записью. Мне нужно подтвердить, что всего имеется 33 электрона, и объяснить порядок заполнения и неспаренные электроны в 4p.
Краткий ответ
Мышьяк \( \mathrm{As} \), \(Z=33\), поэтому у нейтрального атома 33 электрона.
Электронная конфигурация:
\[ \mathrm{As}: 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^3 \]
Сокращённо:
\[ \mathrm{As}: [\mathrm{Ar}]\,3d^{10}\,4s^2\,4p^3 \]
Распределение по энергетическим уровням:
\[ \boxed{2,\ 8,\ 18,\ 5} \]
Распределение по орбиталям
\[ \begin{array}{c|c} \text{Орбиталь} & \text{Электроны} \\ \hline 1s & \uparrow\downarrow \\ 2s & \uparrow\downarrow \\ 2p & \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow \\ 3s & \uparrow\downarrow \\ 3p & \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow \\ 4s & \uparrow\downarrow \\ 3d & \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow\ \uparrow\downarrow \\ 4p & \uparrow\ \uparrow\ \uparrow \end{array} \]
В подуровне \(4p^3\) три электрона сначала занимают три разные орбитали по одному — это правило Хунда. Поэтому у атома мышьяка 3 неспаренных электрона.
Проверка:
\[ 2+2+6+2+6+2+10+3=33 \]
