Qual é a configuração eletrônica do cromo?

O configuração eletrônica para cromo é NÃO $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{4} 4 s^{2}$ $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^4 4s^2$ , mas $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{5} 4 s^{1}$ $color(blue)(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^1)$ .

Curiosamente, o tungstênio é mais estável com um arranjo de elétrons de $[X e] 4 f^{14} 5 d^{4} 6 s^{2}$ $[Xe]4f^14 5d^4 6s^2$ .

Infelizmente, não há uma maneira fácil de explicar esses desvios na ordem ideal para cada elemento.

Explicar crômioda configuração eletrônica, poderíamos introduzir:

O trocar energia $Pi_e$ (um fator mecânico quântico estabilizador que é diretamente proporcional ao número de pares de elétrons no mesmo subconjunto ou subconjuntos de energia muito próxima com rotações paralelas)
O energia de repulsão coulombic $Pi_c$ (um fator desestabilizador inversamente proporcional ao número de pares de elétrons)
Estes se combinam para produzir uma energia de emparelhamento $Pi = Pi_c + Pi_e$ .

O primeiro está estabilizando e o segundo está desestabilizando, como mostrado abaixo (suponha que a configuração 2 está emparelhando energia $Pi = 0$ ):

Inorganic Chemistry, Miessler et ai., Pág. 27

Uma explicação para o Chromium, então, é que:

O maximizada trocar energia $Pi_e$ estabiliza essa configuração ( $3d^5 4s^1$ ) A maximização vem de como existem $5$ elétrons não emparelhados, em vez de apenas $4$ ( $3d^4 4s^2$ ).
O reduzido ao mínimo energia de repulsão coulombic $Pi_c$ estabiliza ainda mais essa configuração. A minimização vem de ter todos os elétrons não emparelhados no $3d$ e $4s$ ( $3d^5 4s^1$ ), em vez de um par de elétrons no $4s$ ( $3d^4 4s^2$ ).
O tamanho orbital pequeno o suficiente significa que a densidade eletrônica é não tão espalhado como poderia be, o que o torna favorável suficiente para uma rotação total máxima para fornecer a configuração mais estável.

Contudo, Tungstênio's $5d$ e $6s$ orbitais maiores que o $3d$ e $4s$ orbitais (respectivamente) espalha a densidade de elétrons o suficiente para que a energia de emparelhamento ( $Pi = Pi_c + Pi_e$ ) é pequeno o suficiente.

Quanto mais a distribuição de elétrons se espalha, menor a repulsão dos pares de elétrons e, portanto, menor $Pi_c$ é. Portanto, quanto menor $Pi$ é.

Assim, o emparelhamento de elétrons é favorável suficiente para tungstênio.

Não existe uma regra rígida e rápida para isso, mas essa é uma explicação que se correlaciona com os dados experimentais.