Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Урусов В.С. -> "Теоретическая кристаллохимия" -> 17

Теоретическая кристаллохимия - Урусов В.С.

Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия: Учебное пособие — М.: Изд-во МГУ, 1987. — 275 c.
Скачать (прямая ссылка): kristallochem.pdf
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 112 >> Следующая

0,447 Моб+ 0,630 • Рт3+ 0,751 РЬ4+ 0,558
уз+ 0,430 Мо8+ 0,542 Бт3+ 0,737 Ві3+ 0,933
У5+ 0,424 • Ри3+ 0,598 Еи2+ 0,741 0,880
Сг2+ 0,414 ри4+ 0,582 Еи3+ 0,723 из+ 0,858
Сг3+ 0,401 РЛ3+ 0,570 Осі3+ 0,710 и4+ 0,843
Мп2+ 0,388 0,560 ТЬ3+ 0,698 и5+ 0,827
Мп3+ 0,376 р(1а+ 0,553 Иу3+ 0,686 ив+ 0,811
Мп4+ 0,365 Рс14+ 0,556 Но3+ 0,674 • Ыр3+ 0,842
• Ре2+ 0,364 АЕ+ 0,536 Егз+ 0,664 Ыр4+ 0,826
рез+ 0,355 Аё2+ 0,529 Ти3+ 0,652 Ирв+ 0,796
Со2* 0,343 Сс12+ 0,507 УЬ2+ 0,656 Ри3+ 0,825
Со3+" 0,336 ¦ 1п3+ 0,481 УЬ3+ 0,642 Рц4+ . 0,810
№2Н" 0,325 Эп2+ 0,997 0,632

Кі3+ 0,319 Бп4+ 0,458 нг*+ 0,610

Та5+ 0,589
. *Для лантаноидоз дан радиус 5р-оболочки, орбитальный радиус 4/-оболочки примерно вдвое меньше.
тальные радиусы У2+ и У3+, Мп2+ и Мп4+, Еі.і2+ и Еи3+ очень близки друг к другу.
Наоборот, различие орбитальных радиусов нейтральных атомов и катионов весьма велико (ср.: г0 ІЛ и Ы+, Са и Са2+, Ag и "Ад+ и т. д.), когда ионизация связана с изменением главного квантового числа электронов, образующих внешнюю оболочку.
4. ПОТЕНЦИАЛЫ ИОНИЗАЦИИ И СРОДСТВО К ЭЛЕКТРОНУ
Потенциал ионизации атома или иона определяется как работа, которая требуется для отрыва электрона от атома или иона и удаления его на бесконечно большое расстояние. По абсолютной величине он равен, очевидно, потенциальной энергии отры
38
ваемого электрона, но имеет обратный знак. Поэтому потенциал ионизации является количественной характеристикой энергии (прочности) связи электрона с атомным остовом.
При отрыве от атома первого, второго.., /-электрона говорят о первом (/1), втором (/2).., /-потенциалах ионизации (/;). Неравенства 1\<12--<и очевидны, так как требуется больше энергии, чтобы удалить электрон от частицы с зарядом -И, чем с зарядом + (?—1) *. Особенно характерными являются первые потенциалы ионизации, отражающие энергетическую устойчивость внешней электронной конфигурации нейтрального атома, от которой зависят его химические и кристаллохимические свойства.
На рис. 9 показана зависимость величии первых потенциалов ионизации от порядкового номера (заряда ядра) 1 в Периодической системе. Отмечается отчетливая периодичность: в каждом периоде /1 изменяется от некоторого минимального значения, свойственного элементам первой группы (щелочным металлам)» до некоторого максимального значения, которое присуще атомам инертных газов. На этом же рисунке можно наблюдать и вторичную периодичность, связанную с заполнением внешних электронных оболочек в соответствии с правилом Гунда: наиболее устойчива электронная конфигурация с максимально . возможным значением суммарного спинового числа 5, которое достигается при параллельности спинов всех одиночных (неспаренных) электронов, размещенных на различных орбиталях. По этой причине зависимость /1 от X для р-элемеитов во всех периодах распадается на две прямые. Первая из них отвечает атомам с внешней оболочкой яр1-3 (В—N и их аналоги в других периодах), вторая — атомам с внешней оболочкой пр4~6 (О—Ие и их аналоги в других периодах), причем относительный максимум приходится на конфигурацию р3. Другими словами, заселение электронной оболочки наполовину соответствует некоторому относительному увеличению стабильности такой конфигурации. Более сложный характер носит вторичная периодичность внутри серии переходных й- и ^-элементов.
Во всех периодах относительно высокую устойчивость проявляют конфигурации с заполненными я52-оболочками (Не, Ве, 2п, Со1, Н?). Если для инертного газа Не такая устойчивость легко объясняется завершением электронного /(-уровня, то для элементов второй группы она является относительной и связана с эффективным экранированием я-электронами следующих за
1 Вообще говоря, квант с достаточно большой энергией способен вырвать из атома любой его электрон, в том числе и один из наиболее прочно связанных, например из самого глубокого ./(-уровня. Энергия, которую потребуется затратить на такую ионизацию, будет меньше измеряемого в процессе последовательной ионизации, на величину энергии взаимодействия /(-электрона со всеми остальными электронами. Так, /7 атома азота ¦ (переход Ы6+-*-К7+) составляет 667 эВ, тогда как для отрыва К-электрона от нейтрального атома № требуется только 3,99 эВ. Разность этих энергий появляется из-за межэлект-роиибго отталкивания, которое уменьшает прочность связи электрона с ядром.
39

Рис. 9. Первые потенциалы ионизации атомов в зависимости от 2
ними р-электронов. По этой причине первые потенциалы ионизации В и А1 меньше, чем первые потенциалы ионизации Ве и М?» а первые потенциалы ионизации 2п, Сс1 и Нд существенно выше, чем /1 атомов Оа, 1п и Т1 соответственно.
В рядах переходных элементов (Бе—Си, У—Ад, лантаноиды, актиноиды) потенциалы ионизации увеличиваются очень слабо (/1—6—9 эВ) в результате конкуренции двух факторов: в то время как размер атома остается относительно постоянным, притяжение внешнего я-электрона со стороны увеличивающегося заряда ядра компенсируется экранирующим действием электронов, добавляемых в й- или /-подоболочки.
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 112 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed