Question

过渡元素 Cr原子的价电子构型为什么是3d5 4s1，而不是3d4 4s2

Answer 1

这是洪特规则所决定的，这样排布能量低，稳定。
洪特规则之一
洪特规则是在等价轨道（指相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。
洪特规则之二
洪特规则
又称等价轨道规则。在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同。罚畅窜堆诃瞪撮缺郸画如氮原子中的3个p电子分布于3个p轨道上并取向相同的自旋方向。p轨道上有3个电子、d轨道上有5个电子、f轨道上有7个电子时，都是半充满的稳定结构。另外量子力学的研究表明；等价轨道全空(p0、d0、f0)和全满时(p6、d10、f14)的结构，也具有较低能量和较大的稳定性。像铁离子Fe3+(3d5)和亚铁离子Fe2+(3d6)对比看，从3d6→3d5才稳定，这和亚铁离子不稳定易被氧化的事实相符合。根据洪特规则铬的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。

Answer 2

电子排列按照三个原则:能量最低原则(一定要遵循这个原则),其次,就是以所说的,电子的排列首先要排满自旋方向相同的,再排自旋方向相反的.最后一个是洪特规则,就是电子全充满,半充满,空电子,能量是最低的(这个原则几本符合不完全正确)
你所问的,就是因为第三个原因,半充满状态能量最低,3d54s1都是半充满状态,而不取采3d44s2这种排法.罚畅窜堆诃瞪撮缺郸画
另外,现代的理论还不能很好的解释原子电子的排布,有的原子的电子排布到现今还不能有很好的解释