Ni2+ Elektronenconfiguratie (uitgelegd voor beginners)

In dit artikel moeten we de Ni2+ elektronenconfiguratie bespreken, Ni2+ magnetisch gedrag, Ni2+ complexe formatie, en gedetailleerd feit.

De positie van Ni in het periodiek systeem is de 4th periode en groep 10th element. Het is een ad block-element en een overgangsmetaalelement (gedeeltelijk of volledig gevulde d-elektronen in de grondtoestand) met atoomnummer 28. Ni2+ is een didicatie van Ni met 26 elektronen. Ni heeft volledig gevulde d-elektronen maar Ni2 heeft 8 d elektronen. Het is een 3D-serie.

Enkele feiten over Ni2+

Ni2+ elektronenconfiguratie is 1s22s22p63s23p63d84s2. De atomaire radious van Ni2+70 uur. Ni2+ met fcc (face center cubic) kristalstructuur.

Uit de elektronische configuratie blijkt dat Ni2+ heeft 8 d elektronen, dus het wordt vaak een 3d . genoemd8 elektronen element. dus nee2+ heeft meer d-elektronen, dus het heeft een hoge affiniteit voor het bing-zuurligand in de organometaalchemie zoals PPh3, CO, CN, enz.

Ni is een matig elektropositief overgangselement, dus Ni2+  wordt gevormd door het verlies van twee elektronen en de standaard elektrodepotentiaal voor dit proces is positief.

Ni – 2e⁻ = Ni²⁺, ΔE⁰ = +0.24V

Ni2+ elektronenconfiguratie

 Zoals besproken, eerder Ni2+ behoort tot het 3D-blokelement, dus het heeft 8 d-elektronen in de buitenste schil. Het totale aantal elektronen in Ni2+ is 26. Ze zijn als volgt verdeeld,

1s22s22p63s23p63d84s2

Uit de bovenstaande Ni2+ elektronenconfiguratie blijkt dat 8 elektronen aanwezig zijn in de 3d schil en 2 elektronen in de 4s schil. Maar door uitwisseling van energie en volgens het Aufbau-principe hebben elektronen eerst de 4s-orbitaal ingevuld en vanuit de 3d-orbitaal gedoneerd. De valentieschaal is dus een 3D-schaal voor overgangselementen. Dus het octet van Ni2+ is niet voltooid omdat er twee elektronen ontbreken in zijn valentieschil, dus het is reactiever dan Ni en neemt deel aan veel reacties.

Hoeveel elektronen heeft Ni2+ ?

Het aantal elektronen in Ni2+ is 26.

1s-orbitaal heeft twee elektronen, 2s en 2p hebben 8 elektronen, 3s, 3p en 3d hebben 16 elektronen en 4s-orbitaal heeft de rest van twee elektronen. Individueel heeft 3D-orbitaal 8 elektronen, dus Ni2+ heeft 8 d-elektronen die valentie-schilelektronen zijn en deelnemen aan verschillende reacties.

Hoeveel protonen zitten er in Ni2+ ion ?

Het aantal protonen en elektronen is voor elk element hetzelfde.

Voor Ni is het totale aantal elektronen 28 (122s22p63s23p63d104s2 ,ni2+ elektronenconfiguratie), dus het aantal protonen in Ni is ook 28 omdat Ni neutraal is en protonen en elektronen hun lading opheffen. Maar in Ni2+ er is een tekort aan twee elektronen maar de protonen worden hetzelfde herinnerd, dus de lading over Ni2+ is +2 voor twee extra protonen want de elektronen zijn 26 maar het aantal protonen is nog steeds 28.

Ni2+ molaire massa

De Molaire mas van Ni2+ bedraagt ​​58.69 g/mol.

We kennen de molaire massa is gelijk aan de molecuulmassa van dat element gedeeld door zijn eigen aantal stoffen. Voor Ni is de molecuulmassa 58.69 g. Het aantal stoffen is hier 1. Dus de molaire massa van Ni is 58.69 g/mol. voor Ni2+ het molecuulgewicht is hetzelfde als Ni, oorzaak Ni2+ is alleen de aanduiding van Ni, dus geen verandering in massa en er is geen effect op het aantal kationen en anionen in molmassa. Dus de molaire massa van Ni2+ gelijk aan Ni is 58.69 g/mol.

CFT van Ni2+

CFT of Crystal Filed Theory is alleen van toepassing op transitie- of innerlijke transitie-elementen. Hier beschouwen we alleen de buitenste elektronen die alleen d-elektronen zijn.

Voor CFT beschouwen we alleen de buitenste schil die alleen uit d-elektronen bestaat. Allereerst worden de elektronen in d-elektronen verdeeld in vijf subsets en vervolgens gerangschikt op basis van hun energie. De elektronen worden gevuld volgens de regel van Hund en het uitsluitingsprincipe van Pauling. Van Ni2+ elektronen configuratie,

Ni2+ elektronenconfiguratie
Elektronenverdeling van Ni2+

De elektronen in de subset zijn verdeeld volgens hun energie tot t2g en eg (in het octaëdrische veld). T2g set bevat dxy, Dja, dzx, en eg set bevat dx2-y2 .z2. Uit het bovenstaande diagram voor Ni2+ ion zes elektronen zijn aanwezig in de t2g set van orbitaal en twee elektronen zijn aanwezig in de eg verzameling van de orbitaal.

Nu berekenen we de CFSE (Crystal Filled Stabilization Energy), voor Ni2+ ion in een octaëdrisch veld.

beeld 175
CFT van Ni2+

De energie van elk ( t_{2g} ) orbitaal is (-0.4\Delta_0) en de energie van elk (bijv.) orbitaal is (-0.6\Delta_0).

Daarom is de totale CFSE voor Ni²⁺ gelijk ((-0.4\Delta_0 \maal 6) - (-0.6\Delta_0 \maal 2) = -1.2\Delta_0).

Uit deze CFT kunnen we eenvoudig het aantal ongepaarde elektronen en het magnetische gedrag van Ni . berekenen2+.

Aantal ongepaarde elektronen in Ni2+

Het aantal ongepaarde elektronen voor Ni2+ is twee.

Uit het boxdiagram en de Ni2+-elektronenconfiguratie blijkt dat onder de 8 elektronen van Ni2+ in d orbitaal zijn zes elektronen gepaard in dxy, Dja, dzx, orbitalen en twee elektronen blijven in ongepaarde vorm in dx2-y2 .z2orbitaal. Dus het aantal ongepaarde elektronen in Ni2+  is twee. Het vullen van elektronen volgens de regel van Hund, dat wil zeggen dat elke subset eerst alleen via enkele elektronen wordt gevuld, nadat de hele subset is gevuld, waarna andere elektronen zich gaan paren.

Magnetisch gedrag van Ni2+

Het magnetische gedrag van elk element is afhankelijk van het aantal aanwezige ongepaarde elektronen.

Uit het boxdiagram en de Ni2+ elektronenconfiguratie blijkt dat Ni2+ heeft twee ongepaarde elektronen. Het is dus paramagnetisch van aard.

De grootte van het magnetische moment kan worden berekend met de formule [n(n+2)]1/2, waarbij n het aantal ongepaarde elektronen is. voor Ni2+ het aantal ongepaarde elektronen is 2.

Dus het magnetische moment van Ni2+ is [(2(2+2)]1/2 = 2.82 BM

Ni(II)-complex is paramagnetisch, maar Ni(O)-complex is diamagnetisch. waarom?

Van Ni2+ elektronen configuratie, in Ni(II)-complex is het oxidatiegetal van Ni +2, 8 elektronen aanwezig in de d-orbitaal. Waar in Ni(0)-complex, Ni een nulwaardige toestand is, en daarom is het de d10 systeem dat d orbitalen zijn volledig gevuld.

Vandaar dat het complex van Ni(0) geen ongepaarde elektronen heeft in tegenstelling tot het Ni(II)-complex en daarom diamagnetisch van aard is.