نسخة الفيديو النصية
رتب المخططات الآتية للتوزيعات الإلكترونية ترتيبًا صحيحًا لتوضيح تحول ذرة Mn إلى أيون Mn2+. أ: واحد، أربعة، اثنان؛ ب: ثلاثة، خمسة، اثنان؛ جـ: اثنان، خمسة، ثلاثة؛ د: اثنان، أربعة، واحد.
في هذا السؤال، علينا تحديد تسلسل المخططات الذي يصف تكون كاتيون Mn2+. بعبارة أخرى: ثلاثة من التوزيعات الإلكترونية الخمسة المرقمة الموضحة ستحدث بترتيب معين عندما تتحول ذرة Mn إلى أيون Mn2+. دعونا نبدأ.
بداية، العدد الذري للمنجنيز هو25. من ثم، تحتوي ذرة المنجنيز المتعادلة على بروتونًا موجب الشحنة و إلكترونًا سالب الشحنة. التوزيع الإلكتروني لذرة المنجنيز هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5. أول 25 إلكترونًا من التوزيع الإلكتروني هي الإلكترونات الداخلية للذرة. يمكن اختصار هذه الأغلفة الفرعية باستخدام رمز غاز الأرجون النبيل؛ لأن الأرجون يحتوي أيضًا على 25 إلكترونًا. الإلكترونات الموجودة في الغلافين الفرعيين 4s و3d هي إلكترونات التكافؤ التي يمكن أن تفقد لتكوين كاتيونات.
في المخططات الموضحة، تمثل المربعات الزرقاء الغلاف الفرعي 4s، وتمثل المربعات الخضراء الغلاف الفرعي 3d. دعونا نعكس ترتيب الغلافين الفرعيين 4s و3d لكي يتوافقا مع هذه المخططات. أصبح من الأسهل بكثير ملاحظة أن هذا التوزيع الإلكتروني يطابق المخطط رقم اثنين. في هذا المخطط، توجد خمسة إلكترونات بالضبط في الغلاف الفرعي 3d، وإلكترونان في الغلاف الفرعي 4s. بناء عليه، يمثل المخطط رقم اثنين التوزيع الإلكتروني لذرة منجنيز قبل أن تصبح أيونًا.
لتكوين أيون Mn2+، يجب أن تفقد ذرة المنجنيز إلكترونين. لكتابة التوزيع الإلكتروني للأيون، يجب إزالة الإلكترونات من الغلاف الفرعي 4s أولًا قبل إزالتها من الغلاف الفرعي 3d. تنطبق هذه القاعدة على جميع الفلزات الانتقالية في الدورة الرابعة. بعد إزالة إلكترون واحد من الغلاف الفرعي 4s، نلاحظ أن التوزيع الإلكتروني يطابق المخطط رقم أربعة. بعد ذلك، علينا إزالة إلكترون ثان من الغلاف الفرعي 4s. نلاحظ أن التوزيع الإلكتروني الناتج لا يتضمن غلافًا فرعيًّا 4s؛ لأن هذا الغلاف الفرعي أصبح فارغًا الآن. تطابق هذه النتيجة المخطط رقم واحد، وهو يمثل التوزيع الإلكتروني لأيون Mn2+.
ختامًا، فإن تسلسل المخططات الذي يوضح تحول ذرة Mn إلى أيون Mn2+هو اثنان، أربعة، واحد، وهو ما يطابق الخيار د.
