نسخة الفيديو النصية
لمحلول الفاناديوم الخماسي لون أصفر غير عادي يميزه عن محاليل أيونات الفلزات الانتقالية الأخرى. ما التوزيع الإلكتروني لأيون V5+؟ أ: Ar بين قوسين ثم 4s1، ب: Ar بين قوسين ثم 3d1 4s2، ج: Ar بين قوسين ثم 4s2، د: Ar بين قوسين ثم 3d1 4s1، هـ: Ar بين قوسين.
يمكن إيجاد الفلزات الانتقالية في المجموعات من ثلاثة إلى 11 في الجدول الدوري. وهي تتمتع بالعديد من الخواص المدهشة مثل القدرة على تكوين أيونات متعددة، يكون بعضها محاليل ملونة. الفاناديوم فلز انتقالي في الدورة الرابعة يكون أيونًا لونه أصفر غير عادي في المحلول. وهذا الأيون هو أيون V5+.
يعرف العنصر الانتقالي بأنه عنصر يحتوي على ذرات ذات أغلفة فرعية d غير مكتملة، أو يمكن أن يكون كاتيونات أغلفتها الفرعية d غير مكتملة. وبسبب هذا الغلاف الفرعي d غير المكتمل، يكون لهذه العناصر خواص مميزة. التوزيع الإلكتروني لذرة الفاناديوم هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. كتابة التوزيع الإلكتروني للعناصر في الدورة الرابعة وما بعدها عملية طويلة؛ ولذلك يمكن استخدام صيغة مختصرة تسمى الترميز المختصر.
يمكننا استخدام الغاز النبيل الموجود في الدورة السابقة في الجدول الدوري، وهو في هذه الحالة الأرجون، لتمثيل الإلكترونات الداخلية للذرة. وبعد كتابة Ar بين قوسين، نكتب الأغلفة الفرعية المتبقية، التي تحتوي على إلكترونات التكافؤ. والآن، عندما تكون الفلزات الانتقالية في الدورة الرابعة كاتيونات، فإنها تفقد أولًا إلكترونات من الغلاف الفرعي 4s، قبل أن تفقد إلكترونات من الغلاف الفرعي 3d.
في هذا السؤال، يجب أن نحدد التوزيع الإلكتروني لأيون V5+. تشير شحنة مقدارها خمسة موجب إلى أن ذرة الفاناديوم قد فقدت خمسة إلكترونات. أولًا، سنحذف إلكترونين من الغلاف الفرعي 4s، ليتبقى لدينا التوزيع الإلكتروني Ar بين قوسين ثم 3d3. والآن، الغلاف الفرعي 4s فارغ؛ ولذلك سيتعين علينا إزالة الإلكترونات الثلاثة التالية من الغلاف الفرعي 3d. وبما أنه يوجد ثلاثة إلكترونات فقط في الغلاف الفرعي 3d، فهو الآن فارغ أيضًا، وهذا يعطينا التوزيع الإلكتروني Ar بين قوسين.
إذا نظرنا إلى خيارات الإجابة، فسنجد أن الخيار الوحيد الذي يطابق التوزيع الإلكتروني الذي كتبناه هو خيار الإجابة هـ. وعليه، فإن التوزيع الإلكتروني للأيون V5+ هو هـ؛ أي Ar بين قوسين.
