بررسی سوال ۳ المپیاد شیمی ۸۹ – بررسی الکترون های جفت نشده یون ها

آموزش خصوصی شیمی المپیاد با بهترین معلم شیمی کنکور تهران

 

سوال ۳ المپیاد شیمی ۸۹

تعداد الکترون های جفت نشده در کدام یون واسطه از همه بیشتر است؟

الف: ⁺_۲۴Cr²

ب: ⁺_۲۶Fe²

ج: ⁺_۲۵Mn²

د: ⁺_۲۳V²

 

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم ابتدا باید آرایش الکترونی این یون ها را بنویسیم تا بفهمیم که تعداد الکترون های جفت نشده در هر کدام چقدر است.

نکته اول: مطابق قاعده کلچکووسکی موقع نوشتن آرایش الکترونی اتم ها ابتدا الکترون ها در زیرلایه ۴s قرار می گیرند و سپس در ۳d جا می گیرند. اما موقع یونش، الکترون ها ابتدا از زیرلایه ۴s جدا می شوند و سپس از ۳d خارج می شوند.

نکته دوم: مطابق اصل آفبا، الکترون ها به صورت یکی یکی در اوربیتال های هر کدام از زیرلایه ها قرار می گیرند. زمانی که همه اوربیتال ها دارای یک الکترون شدند، آن موقع شروع به جفت شدن می کنند.

نکته سوم: موقع قرار گیری الکترون ها در اوربیتالها، برای رسیدن به پایداری بیشتر، بایستی اصل اوربیتال های پر و نیمه پر رعایت شود.

 

حال با توجه به این سه نکته شروع به نوشتن آرایش الکترونی یون ها می کنیم و تعداد الکترون های جفت نشده آن ها را حساب می کنیم.

آرایش الکترونی یون ⁺_۲۴Cr²

۱s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴

پس یون کروم دارای ۴ الکترون جفت نشده می باشد.

 

آرایش الکترونی یون ⁺_۲۶Fe²

۱s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶

پس یون آهن دارای ۴ الکترون جفت نشده می باشد.

 

آرایش الکترونی یون ⁺_۲۵Mn²

۱s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

پس یون منگنز دارای ۵ الکترون جفت نشده می باشد.

 

آرایش الکترونی یون ⁺_۲۳V²

۱s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³

پس یون وانادیم دارای ۳ الکترون جفت نشده می باشد.

 

گزینه صحیح:

با توجه به نکات طلایی ذکر شده در بالا و تحلیل های انجام شده، گزینه ج پاسخ درست برای سوال ۳ المپیاد شیمی سال ۸۹ مرحله اول می باشد.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

تدریس خصوصی و گروهی شیمی دهم و یازدهم و دوازدهم در تهران