Теоретическая кристаллохимия - Урусов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
32
Таблица 1
Электронные конфигурации нейтральных атомов
Элемент Электронная конфигурация № Элемент Электронная конфигурация
1 2 3 1 2 3
1
2 Н
Не Ь2 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Рй
Аб
Сд.
1п
Бп
БЬ
Те
I
Хе (Кг)4#*
(Кг)4<И°581 .....
(А§+)5з2
^+)5з25рг
(Ая+)5з25р2
(А?+)5з25р3
^+)5з25р4
(Ад+)5з25р5
(Ag+)5s25pв
3 4 5 6 7 8 9 10 и
Ве
В
С
N
О
Ие (Не)2з1
(Не)2э2
(Не)2з22р1
(Не)2з22ра
(Не)2з22р3
(Не)2з22р1
(Не)2з22р5
(Не)2з22р6
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 Сэ '
Ва
Ьа
Се
Рг
N(1
Рш
Бт
Ей
ас1
ТЬ
оу
Но
Ег
Ти
УЬ
Ьи
№
Та
\У
Ие
Оэ
1г
Р1
Аи
нё
Т1 РЬ В! Ро А1 Р^п (Хе)6з4
(Хе)6за
(Хе)5сИб52
(Хе)4г26з2
(Хе)4!36за
(Хе)4!46э2
(Хе)4г56з*
(Хе)4Г°6з2
(Хе)4Г76з2
(Хе)4Г75с1^2
(Хе)4*°6з2
(Хе)4^обз2
(Хе^бз2
(Хе)4г126з2
(Хе)4*136з2
(Хе)41146з2
(Хе)41145с126з2
(Хе-)4П45с136з2
(Хе)4^5с146з2
(Хе)4^45с1б6з2
(Хе)4Г145с1в6з2
(Хе)41145с176з2
(Хе)41145с196з1
(Хе^ИбсИОбз1
(Аи+)6з2
(Ац+)6з26р1
(Аи+)6з26р2
(Аи+)6з26р3
(Аи+)6з26р4
(Аи+)6з26р5
(Аи+)6з36р«
И 12 13 14 15 16 17 18 Ыа
Мй
А1
Б!
Р
Б
С1
Аг (Ие)Зз1-
(Ые)3за
(Ые^Зр1
(Ые)3з23р2
(№)3з23р2
(№)3за3р4
(Ые)3з23р5
(№)3за3рв
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 К
Са
БС
Т1
V
Сг
Мп
Ре
Со
N1
Си
2п
Он
йе
Аэ
Бе
Вг
Кг (Аг)4з1
(Аг)4э2
(Аг)ЗсШз2
(Аг)3с124з2
(Аг)3с134з2
(Аг)3с154зг
(Аг)3с154з2
(Аг)3с1в4з2
(Аг)3с174з2
(Аг)3с184з2
(Аг)3с1104з1
(Си+)4з2
(Си+)4з24р1
(Си+)4з24р2
(Си+)4з24р3
(Си+)4з24р4
(Си+)4з24р5
(Си+)4з24р8
37 38 39 40 41 42 43 44 45 РчЬ
Бг У
ыь
Мо Те
РЛ (Кг)5з1
(Кг)5з2 • (Кг)4#5з1ь (Кг)4а25э2 (Кг)4с115з1 (Кг)4с1б5з1 (Кг)4^55з2 (Кг)4с175з* (Кг)4с185зг
87 88 89 90 91 92 93 Рг Ra Ас ТЬ Ра
и
Кр (Ип)7з1
(Р,п)7з2
(Дп)6с117за
(Яп)6с127за
(Р^бР-бс!^2
(^)5Рбс117з2
(РчГОб^бс!^2
2 Зак. 512
Продолжение табл.
1 ю 3 1 2 3
94 95 , 96 97 98 Ри
Ат
.Ста
Вк
С! (1*п)5№
(Яп)5!*78а
(Кп)5Рбс1178а
(Кп^бс!^2
^п^бс!^2 99 100 101 102 Еэ
Ит
М<1
Ыо (Яп)БР№78а ' (Яп)5!116с117з2 (ЯгОб^бо1^2 (Яп)5^36с11752
только в седьмом периоде, где они конкурируют за место во внешней оболочке с близко расположенными 6с?-состояниями.
В табл. 1 приведены электронные конфигурации нейтральных атомов. Выделены в скобках остовы атомов, построенные по типу инертных газов или ионов типа «купро» с 18-электронными внешними оболочками (Си+, Ag+, Аи+). По тому признаку, какой из внешних уровней заполняется, элементы делятся на 5, р-, д.- (Ы-у Ы- и 5с?-элементы в IV, V и VI периодах соответственно) и /-элементы (лантаноиды и актиноиды в VI и VII периодах соответственно). Среди я-, р-элементов обычно различают те, которые содержат остовы, построенные по типу благородных газов, и те,, остовы которых имеют строение типа «купро». Первые относятся к подгруппам «а», вторые — к «б»-подгруппам Периодической-системы Менделеева.
По рассмотренным выше причинам число химических элементов в периодах не отвечает строго закономерности, следующей из правила 2/г22, 8, 18, 32, 50... В действительности последовательность другая: 2, 8, 8, 18, 18, 32... Периоды разделены в-табл. 1 горизонтальными линиями.
3. ОРБИТАЛЬНЫЕ РАДИУСЫ АТОМОВ И ИОНОВ
Рассчитанные методами квантовой механики радиусы главных максимумов радиальной плотности электронов на отдельных орби-талях атомов и ионов называются орбитальными радиусами. Как видно из рис. 5, орбитальный радиус не является границей распространения электронной плотности в данном состоянии, а указывает только на наибольшую вероятность встретить электрон именно на этом расстоянии от ядра. Тем не менее вероятность пребывания электрона на больших расстояниях еще довольно велика, хотя и быстро уменьшается с удалением электрона от ядра.
Радиус внешней орбитали атома или иона определяет атомный или ионный орбитальный радиусы, которые указывают на размеры атома или иона в свободном состоянии, т. е. до образования им химической связи. Эти размеры ¦ приведены в табл. 2 и на. рис. 8, Как и следовало ожидать, орбитальные радиусы находятся в отчетливой периодической зависимости от положения элемента в Периодической системе Менделеева. Наиболее характерной чер-
1 Множитель 2 учитывает две ориентации спина электронов с одинаковыми квантовыми числами п, I, т.
34
Таблица 2
СЕОЙСТВА атомов химических элементов
Элемент о
г0,А /, эВ Р, эВ о
а, А» Элемент о
г0, А Л эВ Р, эВ о
а, л»
. 1 2 3 4 5 ¦ 1 2 3 4 5
Н
Не ¦
и
Ве В
С N О
ш
А1
в!
Р
3
€1
Аг
К
Са
5с
'П
V
Сг
Мп
Ре
Со
N1
Си
2п
йа
Се
Аз
8е
Вг
Кг
КЬ
5г У 2г
Мо Тс Ни
Рс1 А§ ¦Сй 1а Бп БЬ
* 0,529 0,291 1,586 1,040 0,776 0,620 0,521 0,450 0,396 0,354 1,713 1,279 1,312 1,068 0,919 0,810 0,725 0,659 2,162 1,690 1,570 1,477 1,401 1,453 1,278 1,227 1,181 1,139 1,191 1,065 1,254-' 1,090 0,982 0,918 0,851 6,795 2,287 1,836 1,693 1,593 1,589 1,520 1,391 1,410 1,364 0,567 1,286 1,184 1,382 2,240 1,140 13,60 24,59 5,39 9,32 8,29 11,26 14,53 13,62 17,42 21,56 5,14 7,64 5,99 8,15 10,49 10,36 12,97 15,76 4,34 6,11 6,56 6,82 6,74 6,77 7,44 7,89 7,87 7,63 7,72 9,39 5,99 7,9 9,82 9,75 11,84 13,99 4,18 5,69 6,22 6,84 6,98 7,10 7,28 7,37 7,46 8,34 7,58 8,99 5,70 7,34 8,64 0,754
