химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

-элементов

ГЛАВА!. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

i

§ 1. ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ И РАДИУСЫ АТОМОВ (/-ЭЛЕМЕНТОВ

(/-Элементы называются также переходными. Они расположены в периодической системе в больших периодах между а- и р-элементами. Как известно (см. табл. 3) характерной особенностью переходных элементов является то, что в их атомах заполняются орбитали не | внешнего слоя (как s- и р-элементов), а предвнешнего [(n—X)d-состояние] слоя. У (/-элементов валентными являются энергетически близкие девять орбиталей — одна ns-орбиталь, три np-орбитали и пять | (п — 1) rf-орбиталей:

(n-\)d ns пр

Приведем электронные конфигурации (валентные электроны) атомов (/-элементов 4-го периода периодической системы Д.И.Менделеева (и — для сравнения — кальция и галлия):

Са Sc Ti V Сг Mn Fe Со Ni

4s2 3(/4s2 3cP4s2 3Во внешнем слое у атомов (/-элементов находятся 1—2 электрона (ns-состояние). Остальные валентные электроны расположены в (я — 1)(/-состоянии, т.е. в предвнешнем слое. 546

Подобное строение электронных оболочек атомов определяет ряд общих свойств (/-элементов. Так, их атомы характеризуются сравнительно невысокими значениями первой энергии ионизации. Как видно на рис. 12, при этом характер изменения энергии ионизации атомов по периоду периодической системы в ряду (/-элементов более плавный, чем в ряду s- и р-элементов. При переходе от rf-элемента III группы к (/-элементу II группы значения энергии ионизации изменяются немонотонно. Так, на участке кривой рис. 12 Sc—Zn хорошо видны две площадки, соответствующие энергии ионизации атомов, в которых заполняются 3(/-орбитали по одному и по два электрона. Заполнение 3(/-орбиталей по одному электрону заканчивается у Mn (3В подгруппах (/-элементов значения энергии ионизации атомов в общем увеличиваются. Это можно объяснить эффектом проникновения электронов к ядру. Так, если у (/-элементов 4-го периода внешние 4s-электроны проникают под экран 3 (/-электронов, то у элементов б-го периода внешние бз-электроны проникают уже под двойной экран Ы-и 4^электронов. Например:

22Ti ... 3(P4s2; ЕИ = 0,66 МДж/моль

40Zr ... 3(/104s24p64(P5s2; Ек = 0,91 МДж/моль

72Hf ... 4(/104/H5s25P65^gs2. Ек = 0,72 МДж/моль

Поэтому у (/-элементов 6-го периода внешние es-электроны связаны с ядром более прочно и, следовательно, энергия ионизации атомов больше, чем у (/-элементов 4-го периода.

Размеры атомов (/-элементов являются промежуточными между размерами атомов s- и р-элементов данного периода. Изменение радиусов их атомов по периоду более плавное, чем для э- и р-элементов. В подгруппах (/-элементов радиусы атомов в общем увеличиваются. Важно отметить следующую особенность для подгруппы (/-элементов. Увеличение атомных и ионных радиусов в подгруппах (/-элементов в основном отвечает переходу от элемента 4-го к элементу 5-го периода. Соответствующие же радиусы атомов rf-элементов 5-го и 6-го периодов данной подгруппы примерно одинаковы. Это объясняется тем, что

547

увеличение радиусов за счет возрастания числа электронных слоев при переходе от 5-го к 6-му периоду компенсируется /сжатием , вызванным заполнением электронами 4/-подслоя у /-элементов 6-го периода. При аналогичных электронных конфигурациях внешних слоев и примерно одинаковых размерах атомов и ионов для (/-элементов 5-го и 6-го периодов данной подгруппы характерна особая близость свойств.

Отмеченным закономерностям не подчиняются элементы подгруппы скандия. Для этой подгруппы типичны закономерности, характерные для соседних подгрупп з-элементов.

Различие в закономерностях изменения энергии ионизации (рис. 210) и атомных радиусов в подгруппах rf-эле-ментов и подгруппах s- и р-элементов проявляется в различии характера изменения свойств элементов и образуемых ими соединений. Это видно, например, из характера изменения температуры плавления простых веществ (см. рис. 127), теплот образования однотипных соединений (см. рис. 132)

§ 2. СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ (/-ЭЛЕМЕНТОВ

За немногим исключением (/-элементы проявляют переменную степень окисления. Почти для всех (/-элементов, в частности, возможна степень окисления +2 — по числу внешних электронов в атомах. Высшая степень окисления большинства (/-элементов отвечает номеру группы периодической системы, в которой они находятся, например, проявляется в оксидах:

Sc203 ТЮ2 V205 Сг03 Mn207 Fe04

В отличие от подгрупп s- и р-элементов с увеличением ато

страница 169
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить участок на новой риге недорого
теливизор премиум класса на кухню
калягин ревизор
стол книжка маленький для кухни купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.09.2017)