Гидрохимия - Крайнов С.Р.
ISBN 5-247-01293-3
Скачать (прямая ссылка):
8-э л е к т р о н н ы е элемент ы-к омплексообразо-ватели. К этой группе относят элементы с незавершенной 8-электронной оболочкой (Be), а также элементы с завершенными 8-электронными оболочками, но с заполняемыми s-, p-, /-оболочками (Mg, Al, Ce, Yb и др. РЗЭ, U, Th). К этой же группе геохимически близки многие переходные элементы, т. е. элементы, в атомах которых происходит заполнение внут-. ренних d-оболочек после того, как уже произошло заполнение s-оболочек (Sc, Ti, Y, Cr (III), Mn, Zr, Nb, La, Hf, Та).
Комплексные соединения этих элементов по устойчивости с галогенами располагаются в следующий ряд: F~>Cl->Br"> >1~ а по устойчивости с элементами группы серы в ряд: ! 02_>S2">Se2~>Te2-. В комплексных соединениях 8-элект-ронных элементов существует взаимозаменяемость F-—ОН-, F--CO32- и т. д. Комплексные соединения с этими лигандами имеют значительную устойчивость. Типичные 8-электронные элемеиты-комплексообразователи в гидрогеохимических системах не меняют своих валентностей. Их состояния в подземных водах зависят главным образом от концентраций отдель-
6—1149
8 L
Периоды Подгруппы
Л а Жа ЗГа|жа|2Еа| ! IB дв ТДв Yb Шъ Шъ ШПв 1 * * H
1- 1,36 1*0,0 Не
0 1,22 2 Li
1*0,68 Be ? В
3*0,21 С
4*0,2 4"2,6O N
5*0,15 Г 1,48 О
2" 1,36 F
Г 1,33 7*0,07 Ne
0 1,60 3 Na
1*0,98 Mg-
2*0,7*»
Al
3*0,57 Si
4*0,39 P
5*0,35 3" 1,86 S
2" ?,86 6*0,30 Cl
Г 1,81 7*0,26 At«
0 1,92 4 К
1+ 1,33 2*1,04 Se
3*0,83 Ti
2*0,78 3*0,69 4*0,64 у
2*0,72 3 + 0,G 7 Cr
2*0,83 3*0,64 6*0.35 Mn
2*0,91 3*0,70 4*0,52 Fe
2* о,8о
3*0,67 Со
2* 0,78 3*0,64 Ni (Cu
«?»«!?S Zn
2*0,83 Ga
3*0,62 Ce
2*0,65 4*0,44 AS
3*0,69
5*0,4 7 3-1.91 Se
г-* 1,93
4*0,69 6*0,35 Br
•
Tl, 96 7*0,39 Kr
0.1,98 Ф
. 5 Hb
1*1,49 Sr
2* 1,20 3*0,97 Zr
4*0,8? Nb
4*0,67 5*0,66 Mo
4*0,68 6*0,65 Tc Ru
4*0,62 RIt
3*0.75 4*0,65 Pd
4*0,64 Ag-
f*1,13 Cd
2*0,99 Tit
1* 1,30 3*0,92 Sn
2*1,02 4*0,67 Sb
3*0,90 5*0,62 3"2,08 Те
2"2,22
4+0,89 6*0,56 I
Г 2,20 7*0,50 Xe
0 2,18 6 Cs
1*1,65 Ba
2*1,38 La
3*1,03 4*0,9 Rf
4*0,82 Та
5*0,86 4*0,68 6*0,«S Re
8*0,56 Os
4*0,65 Ir
«*о,ю Pt
4*0,64 Au
1*1,37 3*0,95 HgT
2*l,f2 Tl
1*1.36 3*1,05 Pb
2*1,26 4*0,70 Bi
3*1,20 5*0,74 3"2,13 Po At Rn 7 Fr Ra
2+1,44 AC
*4ti Ku Ce Pr Nd Pm Sm Eu Cd Tb Dy Но Er Tm Yb Lu ЛАНТАНОИДЫ 3*1,02 4*4). 8 в 3*1,00 3*0,99 3*0,98 3*0,97 3*0,97 3*0,94 3*0,89 3*0,88 3*0,86 3*0,85 3*0,85 3*0,81 3*0,80 АКТИНОИДЫ
Th, Pa TJ Np
3*1,02 Pu Am Cm Bk Cf ES Fm Md No Ы 3*1,08 3*1,06 3*7,04 4*0,95 6*0,83
3*1,01 3*1,00 4*0,95 4*0,91
4*0,88 4*0,86 4*0,85 PK
13
11
9
7 5 3 1
Ж
Zr
T<wA®r@Cr
Be /л
La jtf 0>Fe?Zl1 Ba $г?/Н 1 ? я*
9 7 S 3 1
рК
11
9 7 5 3
168 336 SOU 672 8UO 1008 1170 ЭО, кДж/моль
S
FeJg®Mn
в
т. а Zn/>Си Ca Дсл°Ве
1
1_
/55 JJ5 SOU 672 8UO 1008 ЭО, кДж/моль,
Zr
"©Th
Al
Fe*
Sc® ® « Mn
Ce
Ж
La
-1
755 555 504 672 540 7000 ЭО, кДж/моль
о 2
© 4
Рис. 5.5. Ионные радиусы элементов в 10~8 см. Для благородных газов даны значения атомных радиусов (по А. И. Перельману с изменениями)
Рис. ЗА. Связь устойчивости комплексных соединений элементов рК с их электроотрицательностями для соединений с преобладанием ионной связи;
а — гадрооксокомплексы; 6 — фторидные комплексы; в — оксалат-комплексы; /, II, III, IV — средние ливни для соответствующих групп периодической системы; 1—4 элементы соответственно первой, второй, третьей н четвергов групп ' \
Таблица 3.1. Физико-химические параметры элементов
Элемент Заряд иона
Z
? Г;. 10-' CM Ионный потенциал z/r. Элсктроотрица тельность, кД ж/моль I Кйтионогенные элементы (преобладающие состояния Меп+) Ii 1+ 0,68 1,47 523 Na 0,98 1,02 495 К 1+ 1,33 0,752 419 Rb 1+ 1,49 0,671 406 TI 1,36 0,73 586 .'Cs 1,65 0,606' 377 Ca ? 2+ 1,04 1,92 574 :Sr 2+ 1,20 1,67 523 Ba 2+ I 1,38 1,45 481 Ra ? 2+ 1,44 1,38 481 Элементи-комплексообразователи ^-электронные элементы (преобладающие состояния Men+, MeF1x™, Me (CO3) д"\ MeOHn", Me —орг.)
Mg 2+ 0,74 2,7 733 Be 2+ 0,34 5,89 880 Al 3+ 0,57 - 5,26 921 ?с 3+ 0,83 3,62 837 Ga 3+ 0,62 4,83 984 ?г 3+ 0,64 4,68 1045 Y 3+ 0,97 3,1 670 и 3+ 1,03 2,88 615 Ce 3+ 1,02 2,94 688 Ce 4+ 0,88 4,55 837 Прочие РЗЭ 3+ 0,80—1,0 3,0—3,75 636—800 3+ 0,67 4,47 963 •V 4+ 0,61 6,55 1151 Ti 4+ 0,64 6,25 1046 Zr 4+ 0,82 4,88 837 Bf 4+- 0,82 4,87 753 Th 4+ 0,95 4,21 691 ?Nb 5+ 0,66 7,6 1005 Та 5+ 0,66 7,6 900 U 4+ 0,95 4,21 753 P • 6+ 0,83 7,22 • 879 €u Cu
Au
Au
Zn
.Cd
Hg
18-электронные элементы (преобладающие состояния Me*+, Melnm, MeBrn», MeCU» Me(SO4)„» Me(HS)n», MeOHv», Me(CO3)«», Me —орг.
it
34-2+ 2+ 2+
0,98 0,80 1,13 1,37 0,85 0,83 0,99 1,12
1,02
2,5
0,89
0,73
3,5
2,41
2,02
1,78
750 984 733 880 960 860 816 900
Продолжение табл 3.1
•
Элемент Заряд нона
2 RT. Ю-8 см Ионный потенциал ZIR1 Эл е ктроотр и ца-тельность, кД ж/моль Pb 4+ 0,76 5,26 . 1025 Pb 2+ 1,26 1,59 733 In 3+ 0,92 3,26 900 Tl 3+ s 1,05 2,85 963 Bi 3+ ! 1,20 2,5 816 Sn • 4+ 0,67 5,97 1109 С©
Ni
Mn
Mn
Mn
Fe
Fe
Переходные (преобладающие состояния Men+, MeOUn"1, Me (SO4) rtm,
