Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 44 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

44
óâåëè÷åíèåì ïðî÷íîñòè ñâÿçè. Ïðè ïåðåõîäå îò N
2
ê F
2
äëèíà ñâÿçè ðàñòåò,
÷òî ñâÿçàíî ñ îñëàáëåíèåì ìåæàòîìíîé ñâÿçè
(N N 0 0 F F)
≡→=
.
Ýôôåêòèâíûå ðàäèóñû àòîìîâ áëàãîðîäíûõ ãàçîâ çíà÷èòåëüíî áîëüøå
ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ ïðåäøåñòâóþùèõ èì ð-ýëåìåíòîâ. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ
òåì, ÷òî îíè ïîëó÷åíû èç ìåæúÿäåðíûõ ðàññòîÿíèé â êðèñòàëëàõ, êîòîðûå
ñóùåñòâóþò ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Â òàêèõ êðèñòàëëàõ äåéñòâóþò ñëà-
áûå ñèëû Âàí-äåð-Âààëüñà â îòëè÷èå îò êîâàëåíòíûõ ñâÿçåé â ð-ýëåìåíòàõ.
 ïîäãðóïïàõ Ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû ýôôåêòèâíûå ðàäèóñû àòîìîâ
óâåëè÷èâàþòñÿ èç-çà ðîñòà ÷èñëà ýëåêòðîííûõ ñëîåâ. Ïðè ýòîì â ïîáî÷-
íûõ ïîäãðóïïàõ ïðè ïåðåõîäå îò ïÿòîãî ê øåñòîìó ïåðèîäó ýôôåêòèâíûå
Òàáëèöà 6
òíåìåëÝZìí,íåìåëÝZìí,r
sA
bS
iB
33
15
38
841,0
161,0
281,0
V
bN
aT
32
14
37
431,0
541,0
641,0
ðàäèóñû ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿþòñÿ. Ñðàâíèòå èçìåíåíèå ýôôåêòèâíûõ
ðàäèóñîâ íåêîòîðûõ ð- è d- ýëåìåíòîâ, ïðèâåäåííûõ â òàáëèöå 6.
Ðàäèóñû Nb è Ta (5 è 6 ïåðèîäû) ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿþòñÿ, õîòÿ ýòè ýëå-
ìåíòû íàõîäÿòñÿ â ðàçíûõ ïåðèîäàõ. Îáúÿñíÿåòñÿ ýòî òåì, ÷òî ïðè ïåðåõîäå îò
Nb ê Ta íàõîäÿòñÿ 14 ëàíòàíîèäîâ, â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò óìåíüøåíèå ðàäèóñîâ
(ëàíòàíîèäíîå ñæàòèå èëè êîíòðàêöèÿ). Ïîýòîìó ñëåäóþùèå çà ëàíòàíîèäàìè
d-ýëåìåíòû õàðàêòåðèçóþòñÿ àíîìàëüíî íèçêèìè ýôôåêòèâíûìè ðàäèóñàìè.
 ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîëó÷èëî ðàçâèòèå ïðåäñòàâëåíèé îá îðáèòàëüíûõ ðàäè-
óñàõ àòîìîâ.  äàííîì ñëó÷àå çà èñòèííûé ðàäèóñ àòîìà óñëîâíî ïðèíèìàþò
ðàññòîÿíèå îò ÿäðà, ñîîòâåòñòâóþùåå ìàêñèìóìó ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ
ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè âíåøíåé (âàëåíòíîé) îðáèòàëè. Òàêèì îáðàçîì, îðáè-
òàëüíûå ðàäèóñû àòîìîâ ýòî ðàññòîÿíèå îò ÿäðà äî íàèáîëåå óäàëåííîãî îò
íåãî ìàêñèìóìà ôóíêöèè ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ (ñì. ðèñ.25).
Ïîäîáíî ýôôåêòèâíûì ðàäèóñàì, îðáèòàëüíûå ðàäèóñû àòîìîâ òàê-
æå îáíàðóæèâàþò ïåðèîäè÷íîñòü â çàâèñèìîñòè îò ïîðÿäêîâîãî íîìåðà
ýëåìåíòà (ðèñ.35).
Äëÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ õàðàêòåðíî óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîâïà-
äåíèå çíà÷åíèé ýôôåêòèâíûõ è îðáèòàëüíûõ ðàäèóñîâ; äëÿ íåìåòàëëîâ
íàáëþäàþòñÿ çíà÷èòåëüíûå ðàñõîæäåíèÿ (òàáë.7).
óâåëè÷åíèåì ïðî÷íîñòè ñâÿçè. Ïðè ïåðåõîäå îò N2 ê F2 äëèíà ñâÿçè ðàñòåò,
÷òî ñâÿçàíî ñ îñëàáëåíèåì ìåæàòîìíîé ñâÿçè (N ≡ N → 0 = 0 → F − F) .
   Ýôôåêòèâíûå ðàäèóñû àòîìîâ áëàãîðîäíûõ ãàçîâ çíà÷èòåëüíî áîëüøå
ýôôåêòèâíûõ ðàäèóñîâ ïðåäøåñòâóþùèõ èì ð-ýëåìåíòîâ. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ
òåì, ÷òî îíè ïîëó÷åíû èç ìåæúÿäåðíûõ ðàññòîÿíèé â êðèñòàëëàõ, êîòîðûå
ñóùåñòâóþò ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Â òàêèõ êðèñòàëëàõ äåéñòâóþò ñëà-
áûå ñèëû Âàí-äåð-Âààëüñà â îòëè÷èå îò êîâàëåíòíûõ ñâÿçåé â ð-ýëåìåíòàõ.
    ïîäãðóïïàõ Ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû ýôôåêòèâíûå ðàäèóñû àòîìîâ
óâåëè÷èâàþòñÿ èç-çà ðîñòà ÷èñëà ýëåêòðîííûõ ñëîåâ. Ïðè ýòîì â ïîáî÷-
íûõ ïîäãðóïïàõ ïðè ïåðåõîäå îò ïÿòîãî ê øåñòîìó ïåðèîäó ýôôåêòèâíûå
                                Òàáëèöà 6

          Ýëåìåíò      Z       r, íì     Ýëåìåíò      Z       r, íì


             As        33     0,148         V        23       0,134
             Sb        51     0,161         Nb       41       0,145
             Bi        83     0,182         Ta       73       0,146


ðàäèóñû ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿþòñÿ. Ñðàâíèòå èçìåíåíèå ýôôåêòèâíûõ
ðàäèóñîâ íåêîòîðûõ ð- è d- ýëåìåíòîâ, ïðèâåäåííûõ â òàáëèöå 6.
   Ðàäèóñû Nb è Ta (5 è 6 ïåðèîäû) ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿþòñÿ, õîòÿ ýòè ýëå-
ìåíòû íàõîäÿòñÿ â ðàçíûõ ïåðèîäàõ. Îáúÿñíÿåòñÿ ýòî òåì, ÷òî ïðè ïåðåõîäå îò
Nb ê Ta íàõîäÿòñÿ 14 ëàíòàíîèäîâ, â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò óìåíüøåíèå ðàäèóñîâ
(ëàíòàíîèäíîå ñæàòèå èëè êîíòðàêöèÿ). Ïîýòîìó ñëåäóþùèå çà ëàíòàíîèäàìè
d-ýëåìåíòû õàðàêòåðèçóþòñÿ àíîìàëüíî íèçêèìè ýôôåêòèâíûìè ðàäèóñàìè.
    ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîëó÷èëî ðàçâèòèå ïðåäñòàâëåíèé îá îðáèòàëüíûõ ðàäè-
óñàõ àòîìîâ.  äàííîì ñëó÷àå çà èñòèííûé ðàäèóñ àòîìà óñëîâíî ïðèíèìàþò
ðàññòîÿíèå îò ÿäðà, ñîîòâåòñòâóþùåå ìàêñèìóìó ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ
ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè âíåøíåé (âàëåíòíîé) îðáèòàëè. Òàêèì îáðàçîì, îðáè-
òàëüíûå ðàäèóñû àòîìî⠖ ýòî ðàññòîÿíèå îò ÿäðà äî íàèáîëåå óäàëåííîãî îò
íåãî ìàêñèìóìà ôóíêöèè ðàäèàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ (ñì. ðèñ.25).
   Ïîäîáíî ýôôåêòèâíûì ðàäèóñàì, îðáèòàëüíûå ðàäèóñû àòîìîâ òàê-
æå îáíàðóæèâàþò ïåðèîäè÷íîñòü â çàâèñèìîñòè îò ïîðÿäêîâîãî íîìåðà
ýëåìåíòà (ðèñ.35).
   Äëÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ õàðàêòåðíî óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîâïà-
äåíèå çíà÷åíèé ýôôåêòèâíûõ è îðáèòàëüíûõ ðàäèóñîâ; äëÿ íåìåòàëëîâ
íàáëþäàþòñÿ çíà÷èòåëüíûå ðàñõîæäåíèÿ (òàáë.7).

44