Question

【題目】已知元素周期表中共有18縱行，下圖中實線表示元素周期表的邊界。按電子排布，可把周期表里的元素劃分為下列幾個區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外，其他區(qū)的名稱來自構造原理最后填入的電子的能級符號。

(1)請在圖中用實線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線，并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)____。

(2)有的同學受這種劃分的啟發(fā)，認為d區(qū)內6、7縱行的部分元素可以排在另一區(qū)，你認為應排在__________區(qū)。

(3)在元素周期表中4s軌道半充滿的元素為__________(填元素符號)

(4)請利用電子排布的相關知識解釋Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定的原因______________________。

Answer 1

【答案】 ds K、Cr、Cu Fe的價電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e2＋和Fe3＋的價電子排布式分別為3d6、3d5，依據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿時能量最低”的原則，3d5處于半充滿狀態(tài)，結構更穩(wěn)定，故Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定

【解析】

（1）ⅠA、ⅡA族最后填充s電子，為s區(qū)；ⅢA～零族為p區(qū)，第ⅢB～ⅤⅡB族和第ⅤⅢ為d區(qū)；ⅠB和ⅡB族為ds區(qū)；
（2）區(qū)內6、7縱行的部分元素，d軌道半滿，s電子半滿或全滿，為穩(wěn)定結構，與ds區(qū)元素的穩(wěn)定結構相似，則可以排在ds區(qū)；
（3）K的外圍電子排布為3d64s1，為4s軌道半充滿；Cr的外圍電子排布為3d54s1，為4s軌道半充滿；Cu的外圍電子排布為3d104s1，為4s軌道半充滿，所以4s軌道半滿的為K、Cr、Cu；
（4）Fe的價電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e2+和Fe3+的價電子排布式分別為3d6、3d5，依據(jù)“能量相同的軌道處于全空、半充滿和全充滿時能量最低”的原則，3d5處于半充滿狀態(tài)，結構更穩(wěn)定，故Fe3+比Fe2+穩(wěn)定。