نسخة الفيديو النصية
إذا كان التوزيع الإلكتروني للمنجنيز هو Ar بين قوسين ثم 4s2 3d5، فما حالة التأكسد القصوى للفلز الانتقالي؟
تشير حالة التأكسد إلى عدد إلكترونات التكافؤ التي فقدتها الذرة أو اكتسبتها. معظم الفلزات الانتقالية في الدورة الرابعة، بداية من السكانديوم إلى النحاس، لها حالات تأكسد متعددة. يوضح هذا المخطط بعض حالات التأكسد الشائعة. ومع ذلك، نلاحظ أن حالات التأكسد موجبة؛ لأن الفلزات تفقد إلكتروناتها لتكوين الكاتيونات.
في هذا السؤال، لدينا التوزيع الإلكتروني لذرة منجنيز. توجد إلكترونات التكافؤ لذرة المنجنيز في الغلافين الفرعيين 4s و3d. بجمع الأرقام العلوية معًا، نجد أن ذرة المنجنيز تحتوي على سبعة إلكترونات تكافؤ. لكن عند النظر إلى حالات التأكسد المذكورة في الجدول، نلاحظ أنه ليس من السهل توقع حالات تأكسد الفلز الانتقالي بناء على عدد إلكترونات التكافؤ فقط.
نعلم أنه عند كتابة التوزيعات الإلكترونية للفلزات الانتقالية في الدورة الرابعة، فإن إلكترونات التكافؤ تفقد من الغلاف الفرعي 4s أولًا قبل الغلاف الفرعي 3d. لذا، على سبيل المثال، يتكون الكاتيون Mn2+ عند فقد إلكترونين من إلكترونات التكافؤ من الغلاف الفرعي 4s. ومن ثم، يكون التوزيع الإلكتروني للأيون هو Ar بين قوسين ثم 3d5. إذا فقدت ذرة منجنيز كل إلكترونات التكافؤ السبعة الخاصة بها، فسيكون الغلافان الفرعيان 4s و3d فارغين.
نلاحظ في الجدول أن موجب سبعة ليس فقط أعلى حالة تأكسد ممكنة للمنجنيز، ولكنه أيضًا أعلى حالة تأكسد شائعة لجميع الفلزات الانتقالية في الدورة الرابعة. وعلى الرغم من أن إلكترونات التكافؤ للحديد والكوبالت والنيكل والنحاس أكبر من المنجنيز، فإن حالات تأكسدها الأكثر شيوعًا لا تكون أكبر من موجب سبعة.
في الختام، بأخذ التوزيع الإلكتروني للمنجنيز في الاعتبار، فإن حالة التأكسد القصوى له هي موجب سبعة.
