Инертные атомный радиус

Характеристика элементов подгруппы галлия. Подобно типическим элементам, металлы подгруппы галлия являются 5/7-элементами. Несмотря на то что элементы подгруппы галлия — типовые аналоги, наблюдаются особенности в свойствах отдельных ее представителей. Элемент галлий непосредственно следует за первой десяткой кайносимметричных переходных 3 -металлов, для которых особенно сильна -контракция. Поэтому атомный радиус галлия меньше таковых не только его более тяжелых аналогов, но и алюминия. Вследствие этого ионизационные потенциалы галлия более высокие и связанные с ними энергетические характеристики отличаются от его аналогов. Уже у элементов ИВ-группы заметна тенденция к уменьшению степени окисления сверху вниз, в частности для ртути. Такое понижение положительной степени окисления еще более заметно и подгруппе галлия, В этом в определенной мере проявляется горизонтальная аналогия. Уже для таллия степень окисления +1 более стабильна, чем характеристическая степень окисления +3. Вследствие с1- и особенно /-контракции переход от индия к таллию сопровождается только незначительным увеличением атомного радиуса. В то же время ионизационные потенциалы таллия заметно больше, чем индия. Дело в том, что оба бз -электрона атома таллия подвержены сильному эффекту проникновения через двойной экран и /-электронных облаков. В результате 5-электроны с трудом участвуют в образовании химических связей. Этот факт получил наименование концепции инертной электронной пары. Поэтому у таллия часто валентным является бр-электрон, который, переходя к окислителю, превращает таллий в устойчивый ион Т1(+1). По этой причине производные Т1(+1) почти не проявляют восстановительных свойств и, наоборот, производные Т1(+3) являются сильными окислителями. [c.156]

Полоний. Элемент № 84 — полоний Ро — является аналогом селена и теллура. Его валентная электронная конфигурация IXe 4/ 5 i 6s 6JO. Лантаноидная контракция проявляется в эффекте инертной б5-электронной пары, подобно остальным /з-элемен-там 6-го периода (Т1, РЬ, В1), поэтому степень окисления +6 для полония неустойчива и соответствующие производные должны быть сильными окислителями. В соответствии с общей закономерностью металлические свойства полония должны проявляться ярче, чем у теллура. Его атомный радиус (0,176 нм) и значение ОЭО (2,0) закономерно вписываются в ряд этих характеристик элементов У1Л-группы. [c.428]

Фазы внедрения образуются при взаимодействии титана (как и циркония, и гафния) с углеродом и азотом. Растворимость этих элементов в титане и его аналогах значительно меньще, чем водорода. Поскольку атомные радиусы углерода и азота больше, чем у водорода, предельный состав фаз внедрения в этом случае отвечает формуле ТЮ и (Т Мх= 0,56-1)1 т.е. заполняются только октаэдрические пустоты в ГЦК решётке. Эти фазы относятся к наиболее тугоплавким. Следует отметить, что температуры плавления карбидов и нитридов существенно вьппе, чем самих металлов. А сплав 80% Т1С + 20% НЮ плавится рекордно высоко - при 4215 С. Эго самый тугоплавкий из всех известных в настоящее время материалов. Карбиды и нитриды титана и его аналоги к тому же обладают высокой твердостью, жаростойкостью, исключительно коррозионностойки и инертны по отношению к расплавленным металлам. [c.119]

Несмотря на то что внешние электроны атома или иона не находятся на строго определенном расстоянии от ядра, атомам и ионам все же могут быть приписаны атомные радиусы или ионные радиусы, эти радиусы характеризуют приблизительные размеры атомов и ионов. Инертные газы, ионы щелочных металлов и ионы галогенов имеют радиусы, указанные в табл. 15. [c.179]

Значительно более интересно и, безусловно, более трудно объяснить некоторые изменения по горизонтали. Ряды изоэлектронных частиц (с одинаковыми числами электронов и электронными конфигурациями) понять довольно просто, и поэтому объяснение соответствующих данных, приведенных в табл. 4-7, несложно. Изменение атомных радиусов по горизонтали показано на рис. 4-3. Можно обнаружить ряд нуждающихся в объяснении особенностей на кривых зависимости атомных радиусов от п — числа электронов сверх заполненной электронной оболочки соответствующего атома инертного газа. Резкое падение кривых сразу после элементов 1А-группы отражает собой малое экранирование одного 8-электрона другим в конфигурации а также [c.119]

Характеристика элементов. Подобно галлию, индий и таллий в периодической системе следуют непосредственно за -элементами, поэтому на их свойствах сказывается -сжатие, а на свойствах таллия еще и /-сжатие. Р1х атомные радиусы увеличиваются незначительно, а потенциал ионизации даже несколько возрастает у таллия. Остальные свойства изменяются в той же последовательности, что и в подгруппах других р-элементов. Особенностью их является усиление инертности бх -электронной пары. Если для галлия характерна степень окисления -ЬЗ, то у индия и таллия тенденция в проявлении степеней окисления -ЬЗ и -)-1 смещается в сторону последней и для таллия -Ь1 становится основной. Металлические качества растут и связи в соединениях приобретают более ионный характер, хотя некоторая амфотерность соединений остается. Увеличение экранирования ядра близлежащими электронными слоями уменьшает акцепторные способности элементов 1п и Т1, что снижает число образуемых ими комплексов. В то же время увеличение радиуса атомов и ионов приводит к росту координационного числа, так как возрастает участие - и /-орбиталей в образовании координационной связи. Для индия типичны sp 2- и хр -гибридизации с соответствующими числами 6 и 4, а для таллия еще и /-гиб- [c.320]

Ценные свойства фторопластов связаны с особыми химическими свойствами фторуглеродов. Как уже говорилось, в отличие от других галоидов фтор обладает атомным радиусом, соответствующим половине межатомного расстояния углерод-углеродной связи. Благодаря этому обеспечивается экранирование С — С связей в полимере. Высокая энергия связи С — F определяет химическую инертность этих соединений. По образному выражению Саймонса, фторполимеры обладают алмазным сердцем и шкурой носорога. [c.110]

По Аренсу. Для инертных газов даны значения атомных радиусов. [c.156]

Соответственно положению фтора в периодической системе элементов Менделеева (элемент VII группы, обладающий наименьшим атомным радиусом) для него можно было бы ожидать наибольшего значения энергии ионизации (если не учитывать инертных газов, не образующих химических соединений с другими элементами). Приведенные в табл. 6 опытные данные подтверждают этот вывод. По данным 54 , потенциал ионизации отрыва девятого (последнего) электрона фтора равен 1102 в. [c.25]

Теперь рассмотрим, как проявляется различное строение внутренних электронных оболочек атомов инертных газов на их параметрах и характеристиках, включая химические свойства. Прежде всего оказывается, что возрастание атомного радиуса от гелия к радону не происходит монотонно с увеличением атомного номера, а обнаруживает совершенно закономерные изломы (рис. 26). Атомные радиусы аргона и ксенона оказываются повышенными, а неона, криптона и радона уменьшенными по сравнению с общим монотонным возрастанием. Аналогично изменяются параметры решеток неона—радона, а также их атомные объемы и первые ионизационные потенциалы, характеризующие энергию связи электронов внешней -оболочки с ядром, по-разному экранированным внутренними оболочками. С возрастанием атомного номера от гелия к радону потенциалы ионизации понижаются, но опять-таки немонотонно, с теми же характерными изломами, что и атомный радиус. Плотности инертных газов в твердом и в жидком состояниях [80] изменяются более монотонно (см. рис. 26), однако показывают слабые, но столь же закономерные отклонения от монотонного изменения, что и атомные радиусы. При переходе к плотности жидкости в критических условиях начинает превалировать монотонное изменение свойств, которое для газообразного состояния превращается уже в монотонное изменение, такое же, как увеличение атомного веса с возрастанием атомного номера. [c.94]

Особенно отчетливо закономерные изломы кривых, идентичные изменению атомных радиусов, проявляются на термодинамических свойствах инертных газов (рис. 27), характеризующих энергию межатомных связей в них, обусловленную межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса. [c.94]

Фторопласты являются высокомолекулярными фторуглеродами. уже упоминалось, атомный радиус фтора равен половине межатомного расстояния С — С-связи. Этим обеспечивается экранирование углеродного скелета в полимере. Вокруг углеродной цепи создается барьер или крепчайший футляр, не позволяющий другим соединениям воздействовать на углерод-углеродную связь. Высокая энергия связи углерода с фтором также определяет инертность и стойкость этих соединений. Отсюда становится понятным известное образное выражение Д. Саймонса о том, что фторполимеры обладают алмазным сердцем и шкурой носорога. [c.44]

В табл. 7 на одной горизонтали расположены ионы с электронным строением, соответствующим указанному в первом столбце инертному газу, а на одной вертикали — ионы элементов одной группы Периодической системы. Ионные радиусы уменьшаются с ростом их зарядов и растут с увеличением числа электронных слоев в атоме, т. е. при движении вниз по каждой из групп. Сравнение атомных и ионных радиусов (см. табл. 5 и 7) показывает, что катионы существенно меньше соответствующих атомов. [c.121]

Поскольку в ионных кристаллах все атомы приобретают структуру атомов инертных газов с замкнутыми электронными оболочками, можно так определить ионные радиусы, чтобы равновесное расстояние между соседними ионами в кристалле было приближенно равно сумме соответствующих радиусов. Как мы уже убедились в случае нейтральных атомов, не существует границы ни для одной из атомных волновых функций. Все же плотность облака заряда очень быстро спадает к нулю на расстояниях, превышающих некоторую величину, что дает возможность производить по крайней мере относительные оценки эффективных радиусов. [c.336]

Радиус катиона меньше, чем радиус атома предшествующего инертного газа, поскольку с увеличением атомного номера возрастает заряд ядра соответственно радиус аниона больше радиуса атома инертного газа, имеющего более высокий атомный номер (сравните размеры Na N6, Р ). [c.179]

Большинство веществ, построенных из ионов с оболочками типа инертного газа, бесцветны и окрашенными оказываются только в том случае, если они содержат электроположительные атомы с особенно сильными поляризационными свойствами. Так, сложные ионы СгО " и МпО окрашены, хотя они (поскольку связи в них рассматриваются как гетерополярные) и построены из ионов с оболочками типа инертных газов. Так как способность к поляризации возрастает с увеличением заряда и падает с увеличением ионного радиуса, то ионам или атомным остовам Сг и Мп , характеризующимся высоким зарядом и одновременно малым радиусом, следует приписать особенно сильную поляризационную способность. [c.349]

Химические связи, образуемые этими сильно электроположительными элементами, имеют в основном ионный характер, и их химические свойства определяются размером иона М +. Здесь же будет рассмотрен и иттрий, который расположен над лантаном в III группе и образует такой же трехзарядный катион с оболочкой инертного газа. Атомный и ионный радиусы иттрия близки к соответствующим значениям для тербия и диспрозия (этот факт объясняется лантанидным сжатием , которое будет рассмотрено в дальнейшем). Иттрий обычно встречается в природе вместе с лантанидами, и его соединения напоминают соединения тербия(1П) и диспро-зпя(1П). [c.501]

Атомы инертных и благородных газов характеризуются экстремальными свойствами в своих периодах наибольшими значениями атомных радиусов и наивысшими потенциалами ионизации, причем эти характеристики в УП1А-группе меняются немонотонно. В силу кайносимметричности 1 -орбитали у Не и 2/ -орбитали у Ме их атомные радиусы заметно меньше, а потенциалы ионизации существенно выше, чем у благородных газов. Что касается аргона, то вакантная З -оболочка у него является также кайносимметричной, что отличает аргон от более тяжелых благородных газов. Это является одной из причин отсутствия у аргона валентных соединений, в то время как для остальных благородных газов они известны. [c.389]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

Можно полагать, что медленный ион инертного газа, приближающийся к поверхности металла на расстояние в несколько атомных радиусов, вырывает электрон из металла и захватывает его на один из своих верхних уровней. Образовавшийся атом остается некоторое время в метастабильном состоянии и, подойдя еще ближе к поверхности, передает свою энергию возбуждения металлу, в результате чего происходит эмиссия фотоэлектрона. Однако против этой точки зрения имеется возражение, заключающееся в том, что скорости вторичных электронов должны были бы соответствовать уравнению Эйнштейна (3.49), тогда как наблюдавишеся скорости оказываются в действительности меньше. [c.99]

Ин ертные газы N6, Аг, Кг, Хе кристаллизуются в кубической, агели й — в гексагсиальнсй плотнейшей-упаковке. В твердой фазе атомы инертных газов связаны между собой лишь слабыми силами Ван-дер-Ваальса. Поэтому их температуры плавления исключительно низки, а расстояния между отдельными атомами довольно велики. Половину кратчайшего расстояния между двумя атомами здесь также принимают за соответствуюш,ий атомный радиус. Как правило, радиус атома инертного газа несколько больше, чем гольдшмидтовский радиус изоэлектронного ему иона галогена в решетке типа поваренной соли (см. ниже). Несмотря на то что уменьшение заряда ядра при переходе от атома инертного таза к иону галогена ведет к увеличению среднего радиуса электронного облака, это увеличение более чем компенсируется обш,им сжатием структуры вследствие притяжения между разноименно заряженными ионами. [c.100]

Диметилсилоксаны физиологически инертны. Токсичность фторированных силоксанов невысока, но при разложении при температуре выше 300 °С выделяются токсичные вещества. Силоксановые масла имеют хорошие вязкостно-температурные свойства. На рис. 79 представлены эти характеристики для некоторых силоксановых масел, содержащих метильные и фенильные группы, и для минерального масла 5АЕ-30. Очень малые вязкостно-весовые константы являются следствием необычно большой гибкости основной 51—0-цепи, которую можно отнести за счет большего атомного радиуса атома кремния по сравнению с атомом углерода. В случае более громоздких заместителей атома 51 (например, [c.150]

Таким образом, инертные газы можно считать элементами основной Villa подгруппы не только с точки зрения их атомного строения [42], но и исходя из химических свойств [59]. При этом вследствие чисто молекулярных сил взаимодействия их атомов на свойствах инертных газов как физических (атомный радиус, потенциалы ионизации, термодинамические свойства, плотность в жидком и твердом состоянии и т. д.), так и химических (коэффициент поляризации, растворимость и пр.) совершенно определенно проявляется неодинаковое строение внутренних электронных оболочек при идентичности внешней оболочки (s p ), т. е. немонотонное изменение свойств элементов-аналогов с возрастанием атомного номера. [c.95]

Позже отдельные авторы отмечали даже, что если речь идёт об иоиих < оболочкой инертного газа, сумма ионных и сумма атомных радиусов вообще совпадает, причём это формулировалось как закономерность. См., папример, Ю. В. Ходаков [13]. Отметим, что приводимые в защиту этой другой крайней точки зрения цифры также бывают далеко не безупречны. [c.176]

Вследствие значительного экранирования центрального заряда электронными оболочками инертных газов внешние электроны в атомах щелочных металлов связаны слабо. Связь тем слабее, чем выше главное квантовое число. Так объясняется сильно электроположительный характер щелочных металлов и его возрастание в направлении от лития к цезию. Этим же объясняется большая величина атомных радиусов щелочных металлов и значительная разшща между атомными и ионными радиусами (ср. табл. 28). Последние относятся к ато(иным остовам, которые остаются при отрыве внешнего электрона. От лития к цезию атомные и ионные радиусы значительно возрастают в соответствии с положением, что протяженность электронного облака (которое в случае I = О обладает шаровой симметрией) с ростом главного квантового числа сильно увеличивается (как видно из рис. 25 на стр. 111). [c.164]

Общим для всех элементов этой подгруппы является проявление ими степени окисления +2. Ионы этих элементов имеюг электронную конфигурацию атомов инертных газов. Свойства рассматриваемых щелочноземельных металлов поэтому во многом определяются радиусами их ионов, которые увеличиваются с ростом атомного номера от Ве + к [c.237]

Образуя главную подгруппу I группы периодической системы, ЩЭ —зЬ], пЫа, эК, зтКЬ, ббСз, вуРг —следуют непосредственно за инертными газами [2], и их собственные электроны располагаются на новом энергетическом уровне, начиная электронный слой с главным квантовым числом на единицу большим, чем у элементов предыдущего периода (табл. 1.1). Валентным пз -электронам предшествует завершенная электронная оболочка типа инертного газа. Понятно поэтому, что валентные электроны каждого ЩЭ отщепляются легче, чем у любого другого элемента того же периода, — электронный слой, только что начав формироваться, еще очень далек от завершения и поэтому непрочен. Впрочем, как видно из табл. 1.1, величины ионизационных потенциалов (ПИ1) для металлического состояния ЩЭ все же велики. Это относится прежде всего к литию, для которого ПИ1 = = 5,37 эВ ( — 123,5 ккал/моль). С ростом атомного и ионного радиуса величины ПИ сверху вниз в подгруппе уменьшаются. У цезия ПИ самый низкий из измеренных среди ЩЭ и других элементов периодической системы (3,58 эВ). [c.5]

В туннельном сканирующем микроскопе система пьезокристаллов, управляемая компьютером, обеспечивает трехкоординатное перемещение металлич. зонда на расст оянии порядка 0,1 нм от исследуемой пов-сти. Между ней и зондом прикладывают напряжение ок. 1 В и регистрируют возникающий туннельный ток. Компьютер управляет вертикальньтм перемещением зонда так, чтобы ток поддерживался на заданном постоянном уровне, и горизонтальными перемещениями по осям jt и у (сканированием). Воспроизводимое на дисплее семейство кривых, отвечающих перемещениям зонда, является изображением эквипотенциальной пов-сти, поэтому атомы изображаются полусферами разл. радиусов. Достоинства метода сверхвысокое разрешение (атомного порядка, 10 нм) возможность размещать образец не в вакууме (как в электронных микроскопах), а в обычной воздушной среде при атм. давлении, в атмосфере инертного газа и даже в жидкости, что особенно важно для измения гелеобразных и макромол. структур (белков, ДНК, РНК, вирусов) в нативном состоянии. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология