Инертные элементы эффективный заряд ядра

Неметаллические свойства элемента выражены тем сильнее, чем легче его атомы принимают электроны. Связь электрона с ядром определяется средним расстоянием электрона на данной орбитали от ядра и эффективным зарядом ядра. Последний зависит прежде всего от степени экранирования заряда ядра внутренними электронами, а также от перекрывания орбита-лей внутренних и внешних электронов. Поэтому неметаллы занимают правую верхнюю часть периодической системы элементов. Легко также понять, что в соединениях одного и того же элемента его неметаллические свойства усиливаются с ростом положительного заряда иона. Неметаллы отличаются еще и тем, что у их атомов заселенность валентных орбиталей близка к максимально возможной согласно принципу Паули. Поэтому атомы неметаллов проявляют тенденцию путем присоединения электронов приобретать электронную конфигурацию ближайшего инертного газа. Неметаллы называют также электроотрицательными элементами. [c.459]

Второй период образует атомы от до Ne. В направлении — Ке растет эффективный заряд ядра, в связи с чем уменьшаются размеры атомов (см. Гшах), возрастает потенциал ионизации и осуществляется, начиная с В, переход к неметаллам. Потенциал ионизации отражает не только рост в ряду —Ке, но и особенности электронных конфигураций потенциал ионизации у бора ниже, чем у бериллия. Это указывает на упрочнение заполненных нодоболочек ( у бериллия). Более высокий потенциал ионизации азота по сравнению с кислородом указывает на повышенную прочность конфигурации р , в которой каждая орбиталь занята одним / -электроном. Аналогичные соотношения наблюдаются и в следующем периоде у соседей Mg—А1 и Р—5. У атомов второго периода отрыв электрона с внутреннего Ь -слоя требует такого высокого ПИ (75,62 эВ уже у лития), что в химических и оптических процес--сах участвуют только внешни электроны. Сродство к электрону в ряду Ы—Р имеет тенденцию к возрастанию. Но у берилжя оболочка заполнена, и сродство к электрону эндотермично так же, как и у гелия (1л ). Обладая самым высоким потенциалом ионизации ю всех неметаллов и высоким сродством к электрону, фтор является наиболее электроотрицательным элементом в периодической системе. Для атома неона СЭ (Ке)=—0,22 эВ. Оболочка з р атома Ке, электронный октет, характеризуется суммарным нулевым спином и нулевым орбитальным моментом (терм 5о). Все это, вместе с высоким потенциалом ионизации и отрицательным сродством к электрону, обусловливает инертность неона. Такая же з р конфигурация внешнего слоя характерна для вСех элементов нулевой группы. Исследования последних лет показывают, что 1 п, Хе,Кг и Аг дают химические соединения со фтором и кислородом. Очевидно, что з р конфигурация не влечет как непременное следствие химической инертности. Все атомы со спаренными электронами (терм о) — диамагниты (Не, Ве, Ке и т. д.). Конфигурации внешнего электронного слоя у атомов 2-го и 3-го периодов, стоящих в одних и тех же группах, одинаковы, чем объясняется близость химических свойств элементов, стоящих в одних и тех же группах (сравните Ка иЬ1 в табл. 5). Но наблюдается и различие элементы второго периода обладают постоянной валентностью, а третьего — переменной. Это связано с тем, что у атомов третьего периода есть вакантные -состояния в третьем квантовом слое, а во втором слое таких соединений нет. [c.62]

Постепенное увеличение /1 при переходе от элемента группы 1А к инертному газу вызвано в первую очередь уменьшением размера атомов и увеличением эффективного заряда ядра оба эти фактора в свою очередь обусловлены недостаточным увеличением экранирования ядра с увеличением числа электронов на одном и том же подуровне. Небольшие отклонения от общей последовательности вызваны тонкими эффектами, обусловленными полностью заполненными, заполненными наполовину и свободными орбиталями (дополнительная квантовомеханическая обменная энергия), а также дополнительным отталкиванием между электронами, которые вынуждены занимать одну и ту же орбиталь, и неэффектив- [c.130]

Тот факт, что некоторые молекулы или ионы, в которых у центрального атома в валентном уровне семь электронных пар (одна неподеленная и шесть связывающих, АХеЕ), имеют правильную октаэдрическую структуру, наталкивает на вопрос, не является ли неподеленная электронная пара стереохимически инертной. Эрч [10] предположил, что если неподеленная пара ns-электроиов центрального атома играет незначительную роль в связывании или совсем не принимает в нем участия, то она может занять разрыхляющую uig молекулярную орбиталь, не искажая 0 симметрию молекулы. Вполне возможно, что в атомах элементов, образующих такие частицы, а именно всех элементов последних периодов в высокой степени окисления и с относительно большим эффективным зарядом ядра, ns-электронные пары втянуты в элек- [c.318]

Очевидные аномалии возникают при сравнении одинаковых по размеру и заряду представителей одной и той же группы периодической системы, например К и Си Са и Сс1, 5с и Оа" . Элементы подгруппы Б всегда образуют более устойчивые комплексные соединения по сравнению с элементами подгруппы Л, и причину этого нужно искать в различии электронных конфигураций. Ионы элементов подгруппы А имеют конфигурацию инертного газа (л—1) /7 , а ионы подгруппы Б — либо конфигурацию псевдоинертного газа (м—либо конфигурацию псевдоинертного газа плюс два электрона (п— )8 р с1 °П5 . Известно, что последние две конфигурации в меньшей степени экранируют заряд ядра положительного одноатомного иона, и, следовательно, эффективный заряд ядра для ионов элементов подгруппы Б в действительности выше, чем для ионов элемента подгруппы А, например, для иона Сц1 он больше, чем для иона К. [c.278]

Переход от инертного газа гелия, завершающего 1-й период, к первому члену 2-го периода требует уже принципиально другого подхода к рассмотрению атомов. Три и более электронов не могут располагаться на одной орбитали, так как это противоречит принципу Паули. Электроны начинают заселять 2-й уровень, энергетические ячейки в котором не идентичны по энергиям. Межэлектронное отталкивание расщепляет уровни энергии с одинаковым квантовым числом л=2, и это в данном периоде приводит к появлению двух состояний 2 и 2р. На эти энергетические подуровни заряд ядра действует по-разному. Электрон на 25-орбитали более явственно ощущает заряд ядра через экран, созданный двумя внутренними прочно связанны.ми 152-электронами. Расчеты, проведенные для лития, доказывают, что его энергия ионизации, равная 520 кДж/моль, соответствует эффективному заряду 2эфф=1,26. Это означает, что два внутренних электрона нейтрализуют заряд ядра меньше, чем сумма их зарядов их эффективность действия (3— —1,26=1,74) равна (1,74/2) 100—87%. Это означает, что электрон в 25-состоянии способен проникать к ядру сквозь заслон из двух 152-электронов. Подуровни 2р близко к ядру находиться не могут ведь эта волновая функция вблизи ядра обращается в нуль. Следовательно, на электрон в 2р-состоянии влияет только разница между зарядом ядра и суммой зарядов внутренних электронов. Принцип Паули и расщепление энергетических уровней позволяют понять закономерность изменения характера элементов при движении вдоль периодов. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология