Вопрос школьника
Какие степени окисления характерны для хрома в его соединениях? Приведите примеры. Составьте схему размещения электронов по орбиталям в атоме хрома
Ответ от учителя
Хром может иметь степени окисления от -2 до +6 в своих соединениях. Наиболее распространенными степенями окисления хрома являются +2, +3 и +6.
Примеры соединений хрома с различными степенями окисления:
— Cr2O3 (оксид хрома(III)) — хром имеет степень окисления +3
— K2Cr2O7 (дихромат калия) — хром имеет степень окисления +6
— CrCl2 (хлорид хрома(II)) — хром имеет степень окисления +2
Схема размещения электронов по орбиталям в атоме хрома:
Атом хрома имеет электронную конфигурацию [Ar] 3d5 4s1. Это означает, что внешний электрон находится на 4s орбитали, а 5 электронов расположены на 3d орбиталях. Однако, в соединениях хрома, электроны могут перераспределяться между орбиталями, что приводит к изменению степени окисления.
Схема размещения электронов в атоме хрома:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
Наиболее заполненные орбитали находятся на более низких уровнях энергии, а наименее заполненные орбитали находятся на более высоких уровнях энергии. В атоме хрома, 4s орбиталь имеет более низкую энергию, чем 3d орбитали. Поэтому, в некоторых соединениях, электрон из 4s орбитали может перейти на 3d орбитали, что приводит к образованию ионов с различными степенями окисления. Например, в соединении Cr2O3, хром имеет степень окисления +3, что означает, что 3 из 5 электронов на 3d орбиталях заняты, а 2 электрона находятся на 4s орбитали.
