Руководство к практическим занятиям по общей химии. Смолова Л.М. - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

46
2) особой устойчивостью обладают заполненные (s
2
, p
6
, d
10
, f
14
) и
наполовину заполненные (p
3
, d
5
, f
7
) конфигурации.
И наоборот, электронные конфигурации, близкие к наиболее устой-
чивым, весьма неустойчивы и стремятся перейти в устойчивые за счет
соседних подуровней. Так, в случае Cr (3d
4
4s
1
) неустойчивая 3d
4
кон-
фигурация переходит в устойчивую 3d
5
за счет соседней 4s
2
, переходя-
щей в 4s
1
(очевидно затрата энергии на удаление электрона с 4s-АО
меньше выигрыша в энергии при заполнении 3d
4
-АО до 3d
5
).
Такие отклонения имеют место во многих случаях:
для d-элементов: Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au;
для f-элементов: La, Gd, Ac, Th, Pa, U, Cm.
Причем нарушение последовательности заполнения АО у актинои-
дов связано также со сближением 6d- и 5f-подуровней, так что "легкие"
актиноиды от Ac до Pu по своим свойствам похожи на d-элементы.
Атомные и ионные радиусы. Размер атомов и ионов не может быть
определен точно, так как электронная плотность на их периферии убы-
вает экспоненциально. Поэтому используются так называемые
эффек-
тивные радиусы
(половина расстояния между центрами двух смежных
атомов в кристаллах), или
орбитальные радиусы атомов (принимают
расстояние от ядра до последнего максимума электронной плотности).
Однако закономерности в изменении радиусов атомов и ионов не за-
висят от способов их определения. Наблюдается периодичность измене-
ния атомных радиусов, особенно у s- и р- элементов. У d- и f- элементов
кривая изменения радиусов по периоду имеет более плавный характер.
В одной и той же группе
при одинаковом строении внешней ва-
лентной оболочки
радиусы атомов (или ионов одинакового заряда)
возрастают в связи с увеличением числа электронных оболочек. Эта
закономерность хорошо выполняется для элементов главных подгрупп
(s-, p- элементов).
Однако для побочных подгрупп d-элементов радиус возрастает от
элемента первого переходного ряда (от Sс до Zn ) ко второму (Y…− Cd),
а элемент третьего переходного ряда (Lu ..Hf) имеет размер почти рав-
ный размеру элемента второго ряда. Это объясняется эффектом f-сжатия:
между вторым и тр
етьим рядами происходит заполнение 4f-подуровня
третьего снаружи слоя, который слабо экранирует внешние 6s
2
электро-
ны от ядра, в то время как заряды ядер элементов третьего ряда намного
больше, чем второго, и потому электроны сильно притягиваются к ядру.
На фоне
общего уменьшения радиусов внутри каждого периода
у ряда атомов имеются отклонения, связанные с существованием устой-
чивых (s
2
, p
3
, p
6
, d
5
, d
10
,
f
7
, f
14
) и неустойчивых (s
1
, p
1
, p
4
, d
1
, d
4
, d
6
, d
9
)

Страницы