请用核外电子排布的相关规则解释Fe3+较Fe2+更稳定的原因。
答案 26Fe外围电子的电子排布式为3d64s2,Fe3+外围电子的电子排布式为3d5,Fe2+外围电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则,3d5处于半满状态,结构更为稳定,所以Fe3+较Fe2+更为稳定。
特别提醒 由于3d轨道的能量比4s轨道的能量高,排电子时先排4s轨道再排3d轨道,而失电子时,却先失4s轨道上的电子。
为什么镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫的大?
答案 Mg:1s22s22p63s2 P:1s22s22p63s23p3。镁原子、磷原子最外层原子轨道中,电子处于全满或半满状态,相对比较稳定,失电子较难。用此观点可以解释N的第一电离能大于O,Zn的第一电离能大于Ga。
为什么Na容易形成+1价离子,而Mg、Al易形成+2价、+3价离子?
答案 Na的I1比I2小很多,电离能差值很大,说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,所以Na容易失去一个电子形成+1价离子;Mg的I1和I2相差不多,而I2比I3小很多,所以Mg容易失去两个电子形成+2价离子;Al的I1、I2、I3相差不多,而I3比I4小很多,所以Al容易失去三个电子形成+3价离子。而电离能的突跃变化,说明核外电子是分层排布的。
依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
答案
下列轨道表示式所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是__________。
答案 ③⑤
解析 ①不符合能量最低原理;②不符合洪特规则;④不符合能量最低原理。
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