Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 43 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

43
Ýôôåêòèâíûå èîííûå ðàäèóñû âû÷èñëÿþò äëÿ êðèñòàëëîâ ñ ïðå-
èìóùåñòâåííî èîííîé ñâÿçüþ. Äëÿ ýòîãî ñ ïîìîùüþ ðÿäà ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ ìåòîäîâ îïðåäåëÿþò ðàäèóñ êàêîãî-ëèáî èîíà, à çàòåì, èñõîäÿ
èç ìåæúÿäåðíîãî ðàññòîÿíèÿ, ïóòåì âû÷èòàíèÿ íàõîäÿò ðàäèóñ âòîðî-
ãî èîíà (ïðîòèâîïîëîæíîãî çíàêà).
Äëÿ îäíîãî è òîãî æå ýëåìåíòà ìåòàëëè÷åñêèé, êîâàëåíòíûé è èîííûé
ýôôåêòèâíûå ðàäèóñû íå ñîâïàäàþò ìåæäó ñîáîé, ò.ê. âåëè÷èíà ýôôåêòèâíî-
ãî ðàäèóñà çàâèñèò îò ìíîãèõ ôàêòîðîâ: ïðèðîäû àòîìà, õàðàêòåðà õèìè÷åñ-
êîé ñâÿçè, êîîðäèíàöèîííîãî ÷èñëà äàííîãî àòîìà â êðèñòàëëå è ò.ä.
Èçìåíåíèå ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ àòîìîâ íîñèò ïåðèîäè÷åñêèé õàðàê-
òåð (ðèñ.34). Â ïåðèîäàõ, ïî ìåðå ðîñòà çàðÿäà ÿäðà, ýôôåêòèâíûå ðàäèó-
ñû àòîìîâ óìåíüøàþòñÿ, ò.ê. ïðè çàïîëíåíèè äàííîãî ýëåêòðîííîãî ñëîÿ
ïðîèñõîäèò "ñòÿãèâàíèå" åãî ê ÿäðó. Íàèáîëüøåå óìåíüøåíèå ïðîÿâëÿåò-
ñÿ äëÿ s- è ð- ýëåìåíòîâ. Â ïåðåõîäíûõ d-ýëåìåíòàõ è, îñîáåííî â f- ýëå-
ìåíòàõ, ïðîèñõîäèò áîëåå ïëàâíîå óìåíüøåíèå ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ.
Ðèñ. 34 Çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ àòîìîâ îò
ïîðÿäêîâîãî íîìåðà ýëåìåíòà
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî â ïåðèîäàõ çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíûõ ðàäèó-
ñîâ àòîìîâ ýëåìåíòîâ îò ïîðÿäêîâîãî íîìåðà áîëåå ñëîæíàÿ. Òàê, âî âòîðîì
ïåðèîäå ðàäèóñ àòîìà ñíà÷àëà óìåíüøàåòñÿ, à çàòåì ñíîâà âîçðàñòàåò. Òàêàÿ
çàêîíîìåðíîñòü îáúÿñíÿåòñÿ îñîáåííîñòÿìè õèìè÷åñêîé ñâÿçè â ìîëåêóëàõ
ýëåìåíòîâ: ìåæàòîìíûå ðàññòîÿíèÿ îò Li
2
ê N
2
óìåíüøàþòñÿ; ýòî îáóñëîâëå-
íî ñîêðàùåíèåì ðàçìåðîâ àòîìîâ ïîä âëèÿíèåì âîçðàñòàþùåãî çàðÿäà ÿäðà è
   Ýôôåêòèâíûå èîííûå ðàäèóñû âû÷èñëÿþò äëÿ êðèñòàëëîâ ñ ïðå-
èìóùåñòâåííî èîííîé ñâÿçüþ. Äëÿ ýòîãî ñ ïîìîùüþ ðÿäà ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ ìåòîäîâ îïðåäåëÿþò ðàäèóñ êàêîãî-ëèáî èîíà, à çàòåì, èñõîäÿ
èç ìåæúÿäåðíîãî ðàññòîÿíèÿ, ïóòåì âû÷èòàíèÿ íàõîäÿò ðàäèóñ âòîðî-
ãî èîíà (ïðîòèâîïîëîæíîãî çíàêà).
   Äëÿ îäíîãî è òîãî æå ýëåìåíòà ìåòàëëè÷åñêèé, êîâàëåíòíûé è èîííûé
ýôôåêòèâíûå ðàäèóñû íå ñîâïàäàþò ìåæäó ñîáîé, ò.ê. âåëè÷èíà ýôôåêòèâíî-
ãî ðàäèóñà çàâèñèò îò ìíîãèõ ôàêòîðîâ: ïðèðîäû àòîìà, õàðàêòåðà õèìè÷åñ-
êîé ñâÿçè, êîîðäèíàöèîííîãî ÷èñëà äàííîãî àòîìà â êðèñòàëëå è ò.ä.
   Èçìåíåíèå ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ àòîìîâ íîñèò ïåðèîäè÷åñêèé õàðàê-
òåð (ðèñ.34). Â ïåðèîäàõ, ïî ìåðå ðîñòà çàðÿäà ÿäðà, ýôôåêòèâíûå ðàäèó-
ñû àòîìîâ óìåíüøàþòñÿ, ò.ê. ïðè çàïîëíåíèè äàííîãî ýëåêòðîííîãî ñëîÿ
ïðîèñõîäèò "ñòÿãèâàíèå" åãî ê ÿäðó. Íàèáîëüøåå óìåíüøåíèå ïðîÿâëÿåò-
ñÿ äëÿ s- è ð- ýëåìåíòîâ. Â ïåðåõîäíûõ d-ýëåìåíòàõ è, îñîáåííî â f- ýëå-
ìåíòàõ, ïðîèñõîäèò áîëåå ïëàâíîå óìåíüøåíèå ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ.




       Ðèñ. 34 Çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ àòîìîâ îò
                    ïîðÿäêîâîãî íîìåðà ýëåìåíòà

   Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî â ïåðèîäàõ çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíûõ ðàäèó-
ñîâ àòîìîâ ýëåìåíòîâ îò ïîðÿäêîâîãî íîìåðà áîëåå ñëîæíàÿ. Òàê, âî âòîðîì
ïåðèîäå ðàäèóñ àòîìà ñíà÷àëà óìåíüøàåòñÿ, à çàòåì ñíîâà âîçðàñòàåò. Òàêàÿ
çàêîíîìåðíîñòü îáúÿñíÿåòñÿ îñîáåííîñòÿìè õèìè÷åñêîé ñâÿçè â ìîëåêóëàõ
ýëåìåíòîâ: ìåæàòîìíûå ðàññòîÿíèÿ îò Li2 ê N2 óìåíüøàþòñÿ; ýòî îáóñëîâëå-
íî ñîêðàùåíèåì ðàçìåðîâ àòîìîâ ïîä âëèÿíèåì âîçðàñòàþùåãî çàðÿäà ÿäðà è

                                                                      43