ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классы элементов из "Теоретическая неорганическая химия Издание 3" Исходя из электронной конфигурации, можно различать четыре класса элементов инертные газы, типичные элементы, переходные элементы и внутрирядные переходные элементы. Эта классификация основывается на том, в какой степени заполнены подуровни 5, р, и /, т. е. на том, заполнены или нет те или иные орбитали. При заполненном подуровне следует обратить внимание на числа электронов в различных уровнях (слоях) у данного атома и числа электронов в соответствующих уровнях у атома предыдущего по порядковому номеру или у следующего инертного газа. [c.100] За исключением гелия, имеющего электронную формулу 15 , все элементы этого класса имеют во внешнем уровне заполненные 5- и р-подуровни. Поэтому они могут быть охарактеризованы конфигурацией пз пр . Это самый маленький класс элементов, состоящий всего из шести членов. Все эти элементы до недавнего времени считали химически неактивными вследствие большой устойчивости заполненных з- и р-подуровней. В 1962 г. Бартлеттом были получены соединения криптона, ксенона и радона. Несмотря на синтез этих соединений все же нужно признать высокую устойчивость этих элементов, обусловленную заполненными 5- и р-орбиталями внешнего уровня. Из-за отсутствия полной инертности у наиболее тяжелых элементов этого класса возникли предложения о переименовании класса этих элементов в благородные газы, редкие газы, М8-элементы и аэрогены. Все эти названия, безусловно, обоснованные, однако при сравнении с другими название инертные газы нам кажется тоже вполне оправданным . [c.100] У этого класса элементов все уровни, кроме внешнего, заполнены. Сюда относятся элементы, атомы которых во внешнем слое имеют от П5 - до л5 р -электронов. В этом классе, если строго придерживаться указанного выше электронного распределения, будет 46 членов, включая элементы подгрупп меди и цинка, а также иттербий и 102-й элемент (нобелий). [c.100] Из них обоснованно поместить в этот класс лишь элементы подгруппы цинка. Это нашло отражение в длинной периодической табл. 3-6, где семейство цинка обозначено ПБ по предложению Сандерсона [9]. Атомы Си, Ag и Аи со степенью окисления 4-Г имеют полностью заполненный -подуровень и потому ведут себя как ионы типичных элементов. Последнее, однако, не справедливо для состояний этих элементов с высшими степенями окисления. Можно было бы привести ряд аргументов в пользу помеш,ения иттербия и 102-го элемента в число типичных элементов, но по своим химическим и физическим свойствам они, безусловно, в большей степени принадлежат к числу внутрирядных переходных элементов. [c.101] Существует четыре ряда переходных элементов, соответствующих незаполненным 3(1-, 4(1-, Бй- и 6 -подуровням. Ряды начинаются с элементов группы 5с, У, Ьа и Ас из них три первых кончаются соответственно на КЧ, Рс1 и Р1. [c.101] Если строго придерживаться электронного строения, то надо отнести лютеций (71) и лоуренсий (103) к переходным элементам, что было сделано Сандерсоном [9] в предложенной им периодической системе , однако по химическим свойствам их можно отнести и к внутрирядным переходным элементам. [c.101] Элементы, относящиеся к этому классу, выделены из элементов переходных рядов. Это обусловлено особенностью строения электронных оболочек их атомов. В их атомах незаполненными оказываются три уровня, в том числе п — 2) /-подуровни. В общем виде электронная конфигурация атомов элементов этого класса (п — 2) /1 1 (/г — 1) s p4 о ns . [c.102] Кроме того, соблюдается правило особой устойчивости незаполненного, наполовину заполненного и полностью заполненного подуровня. Это позволяет объяснить существование у лантаноидов кроме степени окисления III и других степеней окисления. Особенностью этих элементов является большее сходство их химических свойств по сравнению со сходством свойств элементов других классов. [c.102] Нет сомнения, что существует вторая группа внутрирядных переходных элементов, в которых заполняется 5/-подуровень, однако неясно, где действительно начинается этот ряд, где появляются 5/-электроны. Трудность отнесения электрона к определенному подуровню атома для элементов, стоящих после актиния, заключается в близости величин энергии для 5/- и 6 -состоя-ний. Энергии, выделяющейся при образовании химической связи, достаточно для перехода электрона с одного на другой энергетический уровень. Первый 5/-электрон должен был бы появиться у атома тория. Однако многие свойства этого элемента указывают на то, что его следовало бы поставить в подгруппу IV-A под гафнием, а не в III-А под церием. Протактиний и уран по их свойствам тоже больше подходят к подгруппам IV-A и VI-A, нежели к празеодиму и неодиму. Однако сейчас есть обстоятельные спектроскопические и химические доказательства, подтверждающие мнение, что элементы, стоящие после актиния, образуют второй редкоземельный ряд и что 5/-электроны впервые появляются у протактиния. [c.102] Несомненно, что у атомов этого ряда элементов, как и у других переходных рядов, относительная энергия заполняемого уровня становится меньше по мере последовательного прибавления электронов. Уже для нептуния, плутония и следующих элементов энергия 5 /-подуровня становится ниже, чем энергия подуровня Gd. [c.102] В заключение можно сказать, что классификация элементов на основе электронной конфигурации их атомов очень трудна, если вообще возможна. Вследствие этого, возникли другие классификации, каждая из которых имеет свои достоинства и свои недостатки. По-видимому, принятие той или иной классификации не столь важно, как оценка основных принципов, на которых она основана. [c.102] Вернуться к основной статье