基态铁原子的价电子排布特点有哪些?
发布网友
共1个回答
热心网友
铁作为26号元素，位于第四周期，其基态原子的价电子排布遵循鲍林近似能级图原则。4s轨道能级低于3d，因此首先填充4s轨道的2个电子，剩余6个电子进入3d轨道。以下为铁原子价电子排布特点：
1. 铁原子的价电子层为3ds2。其中3d轨道中有6个成对电子和6个未成对电子，这导致铁具有显著的顺磁性。顺磁性意味着铁原子在没有外部磁场时，电子自旋和轨道角动量的随机取向导致原子的磁矩。铁钴镍等元素因具有顺磁性而可以被磁化，这一点在知乎上有详细的解释。
2. 铁的最外层电子容易失去，表现出较高还原性，易于形成亚铁离子。然而，亚铁离子并不稳定，其3d轨道填充的6个电子容易再失去一个电子以达到半满结构，这促使亚铁离子容易被氧化为+3价的铁离子。虽然3d轨道的电子是内层电子，但其失去第三个电子时解离能较大，因此三价铁离子仍具有一定的氧化性。
3. 由于铁为第四周期元素，其原子半径相对较小，原子核对价电子层电子的束缚能力较强，这使得铁原子能够给出最多6个电子。这一特性使铁能够形成比高锰酸钾更强氧化性的Fe+6化合物，如高铁酸钾，应用广泛。相比之下，第五周期元素如锇（Os），原子半径更大，原子核对价电子层电子的束缚能力减小，因此更容易形成更高价态的化合物，如OsO4(+8价)。
