Anomalous Electronic Configuration of Chromium and Copper

Assalamualaikum dan selamat sejahtera anak-anak.. 

Ok, kenapa ada anomalous case untuk atom Chromium dan Copper? 

Sebabnya atom chromium dan copper ni tak ikut kebiasaan pengisian electron berdasarkan Aufbau Principle. 

Jom check anomalous case ni!

Chromium

Atom chromium ada 24 elektron. So kalau berdasarkan cara isi berdasarkan Aufbau Principle akan jadi seperti expected electronic configuration.

Expected  ₂₄ Cr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴

 

Tapi sebenarnya susunan elektron untuk chromium bukan macam di atas. Ini disebabkan oleh kestabilan orbital. Orbital yang mempunyai partially filled d orbital (3d¹, 3d², 3d³, 3d⁴, 3d⁶, 3d⁷, 3d⁸,3d⁹) adalah kurang stabil berbanding orbital yang mempunyai elektron dalam bentuk half filled d orbital (3d⁵) ataupun fully filled d orbital (3d¹⁰)

Apa yang berlaku kepada chromium adalah, 1 elektron di dalam orbital 4s akan dipindahkan kepada orbital 3d. So electronic configuration sebenar atom chromium akan menjadi seperti 

Actual  ₂₄ Cr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵

Kenapa jadi macam ni? Sebab Chromium nak capai kestabilan half filled d orbital (3d⁵).

Contoh soalan :

Explain the anomalous electronic configuration of Chromium atom.

Jawapan :

Expected  ₂₄ Cr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴

Actual  ₂₄ Cr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵

Explanation : 1 electron from 4s will be promoted into 3d orbital to achieve stability of half filled d orbital. Half filled d orbital (3d⁵) is more stable than partially filled d orbital (3d⁴)

Copper

Copper atom pula ada 29 elektron. Jadi susunan elektron berdasarkan Aufbau Principle akan menjadi seperti :

Expected  ₂₉ Cu : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹

 

Tapi sebenarnya susunan elektron Copper adalah :

Actual  ₂₉ Cu : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰

Sebabnya adalah copper nak capai kestabilan fully filled d orbital (3d¹⁰) 

Contoh soalan :

Explain the anomalous electronic configuration of Copper atom.

Jawapan :

Expected  ₂₉ Cu : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹

Actual  ₂₉ Cu : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰

Explanation : 1 electron from 4s will be promoted into 3d orbital to achieve stability of fully filled d orbital. Fully filled d orbital (3d¹⁰) is more stable than partially filled d orbital (3d⁹)

Ok, semoga bermanfaat!