Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов В.В. -> "Химия" -> 22

Химия - Фролов В.В.

Фролов В.В. Химия: Учеб. пособие — М.: Высш. шк., 1986. — 543 c.
Скачать (прямая ссылка): chem_up_dlya_msv.pdf
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 211 >> Следующая

Такая перестройка орбиталей носит название я — р-гибриди-зации. Гибридные формы орбиталей характерны для атома Ве, всегда проявляющего, как известно, степень окисления +2.
Атомы В, С, также возбуждаясь, получают гибридные формы орбиталей, но располагающиеся уже более сложным образом: для атома В — это плоское расположение под углом 120°, а для атома

ве 252
Рис. 24. Гибридизация орбиталей атома Ве
55
С — пространственная система с пересечением под углом 109°28/. Гибридные орбитали атомов В и С представлены на рис. 25. Гибридизация орбиталей атома С может быть и неполной с сохранением одной или двух р-орбиталей. Эта способность атома углерода обусловливает многообразие органических соединений, но встречается и в его оксидах (С02). Формы орбиталей атома углерода в условиях неполной гибридизации приведены на рис. 26.
Рассмотрение более сложных форм гибридизации в данном курсе вряд ли целесообразно. Вообще явление гибридизации резко выражено лишь для элементов с малыми значениями квантовых чисел (п=2, 3, 4), так как при возрастании главного квантового числа энергия связи электрона с ядром на уровне уменьшается и тем более уменьшается различие между энергиями подуровней (орбиталей) .

Рис. 25. Гибридизация орбиталей атомов В и С
56
Рис. 26. Неполная гибридизация орбиталей атома С
2.8. СТРОЕНИЕ АТОМОВ И ИХ ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ
Учение о строении атомов в настоящее время настолько тесно слилось с периодическим законом, что трудно определить, какое из этих двух начал в большей степени влияет на другое. Периодический закон позволил при рассмотрении строения атомов элементов делать широкие обобщения и прогнозы; с другой стороны, сущность периодичности свойств элементов нашла объяснение с точки зрения строения атомов.
Связь атома и его строения с периодической системой выражается в том, что главное квантовое число определяется номером периода и определяет число уже законченных электронных уровней, сохраняющихся в атоме, а в этом и состоит периодичность свойств.
С другой стороны, положительный заряд ядра определяет общее число электронов в атоме и, зная закономерность распределения электронов по уровням и подуровням в атоме, мы можем найти строение внешнего незаконченного электронного уровня, который, в свою очередь, будет определять химические и физические свойства веществ, построенных из данного вида атомов.
Основными характеристиками атом.а, определяющими его поведение в химических реакциях и в построении простых веществ (кристаллы, молекулы газов и жидкостей), являются строение внешнего электронного уровня и энергия электронов относительно положительно заряженного ядра.
Строение внешнего электронного уровня характеризует степень законченности той или иной устойчивой конфигурации электронов, которая в первую очередь сказывается на величине потенциала ионизации (см. рис. 20 и табл. 2.7), определяющего энергию связи электрона с ядром атома. Так как строение внешнего электронного уровня повторяется в пределах ряда электронных аналогов, то, следовательно, величина первого потенциала ионизации является периодической функцией, как это показано на рис. 27. Пики потенциалов ионизации совпадают с инертными газами, обладающими
57

„I_11111_I_I_I_
и 10 10 30 40 50 ВО 70 80 90 I
Ри'с. 27. Зависимость первого потенциала ионизации от порядкового номера элемента
устойчивой- электронной конфигурацией, а минимальные значения соответствуют атомам я-металлов I группы (Ы; Ыа; К; НЬ, Сб).
В пределах периодов наблюдается также скачкообразное изменение потенциалов ионизации для устойчивых конфигураций, атомов. Например: Ве, — структура Б2рй или N. Р — структура
Величина потенциала ионизации зависит от радиуса атома, который, в свою очередь, зависит от числа электронных уровней и их законченности, так как при наличии «свободных» или вакантных орбиталей радиус атома, как правило, возрастает; В табл. 2.11 приведены радиусы атомов 4-го периода, имеющих одинаковое строение внешнего электронного уровня, но отличающихся по строению внутренних электронных уровней.
Таблица 2.11. Зависимость величины радиусов атомов для элементов 4-го периода от строения внутренних уровней
Элемент Электронная формула атома Радиус, атома, им Потенциал ионизации, эВ
к
Си Са 7п 352Зр6ЗЛч' 352Зр6ЗА2 Зя23р63гі10452 0,236 0,128 0,197 0,139 4,32 7,67 6,25 9,37
Радиус атома не является определенной величиной, так как атом ограничен орбиталями, которые, по существу, представляют собой незамкнутое пространство (вероятность пребывания электрона 0,9). Поэтому введено понятие эффективного радиуса атома, за который принимается половина расстояния между атомами, находя
58
щимися на минимальном расстоянии друг от друга (в кристалле). -Значение эффективного радиуса изменяется в зависимости от плотности упаковки в кристаллах различной системы.
Эффективные радиусы атомов также являются периодической функцией 1 (рис. 28).

КІІКІІ I
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 211 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed