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Cu와 Ag의 전자 구성이 더 안정적 인 이유는 무엇입니까?

Cu (구리) 및 Ag (은)의 전자 구성은 표준 Aufbau 원리를 엄격하게 따르지 않기 때문에 "변칙적"으로 나타납니다. 그들이 실제로 더 안정적 인 이유는 다음과 같습니다.

1. d- 궤도의 역할 :

* aufbau 원칙 : 이 원리는 전자가 에너지 수준을 증가시키는 순서대로 궤도를 채 웁니다. Cu 및 Ag의 경우,이 원칙에 따라 4S 궤도는 각각 3D 및 4D 궤도 전에 채워져야합니다.

* 현실 : 실제로 Cu 및 Ag의 3D 및 4D 궤도는 완전히 채워져 있습니다 (각각 10 개의 전자로). 이는 전자-전자 반발 및 교환 에너지로 인해 완전히 채워진 또는 반으로 채워진 D- 궤도가 특히 안정적이기 때문입니다.

2. 안정성 요인 :

* 교환 에너지 : 퇴화 궤도에서 동일한 스핀을 갖는 전자는 위치를 교환 할 수 있으며, 이는 시스템의 전체 에너지를 낮추게한다. 이 효과는 완전히 채워진 또는 반으로 가득 찬 궤도로 최대화됩니다.

* 전자-전자 반발 : D- 궤도가 완전히 채워지면 전자는 궤도 전체에 고르게 분포되어 반발을 최소화합니다.

* 효과적인 핵 전하 : 채워진 D- 궤도는 외부 4S 전자에 대한 더 나은 차폐 효과를 제공하여 이들 원자가 전자에 의해 경험되는 효과적인 핵 전하가 더 낮다.

3. 구리 (CU)의 경우 :

* 구성 : [ar] 3d¹d 4S¹ ([ar] 3d⁹ 4S² 대신)

* 설명 : 하나의 전자를 4S 궤도에서 3D 궤도로 이동시킴으로써, 구리는 완전히 채워진 3D 쉘을 달성합니다.

4. 은 (AG)의 경우 :

* 구성 : [kr] 4d 모두 5S¹ ([kr] 4d⁹ 5S² 대신)

* 설명 : 구리와 유사하게,은은 하나의 전자를 5S 궤도에서 4D 궤도로 이동시켜보다 안정적인 구성을 달성하여 완전히 채워진 4D 쉘을 초래합니다.

요약 : Cu 및 Ag의 "이상"전자 구성은 완전히 채워진 D- 궤도와 관련된 안정성으로 인해 Aufbau 원리에 의해 예측 된 것보다 실제로 더 안정적입니다. 이 안정성은 교환 에너지, 전자-전자 반발 및 효과적인 핵 전하와 같은 요소에서 발생합니다.

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