19.20. Электронная структура титана, ванадия, хрома, марганца и родственных им элементов

Электронные структуры элементов IIIa, IVa, Va, и VIa групп, соответствующие диаграмме энергетических уровней (рис. 5.6), приведены в табл. 19.7. Все эти элементы имеют один или два электрона на s-орбитали внешней оболочки. Кроме того, у этих элементов имеется два, три, четыре или пять электронов на d-орбиталях предшествующей оболочки. Предполагается, и это показано на рис. 5.6, что самые тяжелые элементы рассматриваемых групп — торий, протактиний, уран и нептуний — имеют дополнительно от двух до пяти электронов соответственно на 5f-подоболочке, а не на 6d-подоболочке.

Таблица 19.7. Электронные структуры титана, ванадия, хрома, марганца и родственных им элементов

Степень окисления +2, отвечающая потере двух электронов, представляется наиболее важной для всех указанных выше элементов, в частности для элементов первого длинного периода, образующих ионы Ti²⁺, V²⁺, Cr²⁺ и Mn²⁺. Соединения этих элементов отвечают также целому ряду других степеней окисления, связанных с потерей электронов или с совместным владением дополнительными электронами. Максимальная степень окисления соответствует потере или совместному владению всеми электронами d-орбиталей следующей (внутренней) оболочки наряду с двумя электронами внешней оболочки. Отсюда следует, что максимальные степени окисления для титана, ванадия, хрома и марганца равны соответственно +4, +5, +6 и +7.