Литий валентность по водороду

Мы видим, что литий, как и водород, является одновалентным. Следующий атом — Ве (2 = 4) в согласии с принципом Паули характеризуется следующими квантовыми числами (15)"(2з)". В этом основном состоянии валентность бериллия равна нулю. Однако значению п = 2 отвечает не только I = О (электронов), но и / = 1. [c.456]

Менделеев выполнял свою диссертационную работу в Германии, в Гейдельберге, как раз во время Международного химического конгресса в Карлсруэ. Он присутствовал на конгрессе и слышал речь Канниццаро, в которой тот четко изложил свою точку зрения на проблему атомного веса. Вернувшись в Россию, Менделеев приступил к изучению списка элементов и обратил внимание на периодичность изменения валентности у элементов, расположенных в порядке возрастания атомных весов валентность водорода 1, лития I, бериллия 2, бора 3, углерода 4, магния 2, азота 3, серы 2, фтора 1, натрия 1, алюминия 3, кремния 4, фосфора 3, к1 слорода 2, хлора I и т. д. [c.99]

Справа выписано число неспаренных внешних электронов и формулы соответствующих водородных соединений. Валентность, согласно изложенному, должна равняться этому числу неспаренных электронов. Мы видим, что в полном соответствии с опытными данными водород, литий, фтор и натрий — одновалентны, кислород — двухвалентен, азот — трехвалентен. Атомы инертных газов гелия и неона не образуют молекул, так как все их электроны спарены, поэтому их валентность равна нулю. Противоречие мы наблюдаем лишь для атомов Ве, В, С, для которых возможны и другие валентности (указанные в скобках). Но это противоречие только кажущееся и объясняется тем, что мы привыкли считать, что свободные атомы, образуя химическую связь, обязательно сохраняют строение своих электронных оболочек. Но не существует никаких причин, по которым это должно быть только так атом, образуя связь, уже не является свободным, и его электронная конфигурация может и должна — в большей или меньшей степени) измениться. Поэтому необходимо принимать во снимание те изменения энергии, которые могут возникнуть при образовании химической связи. [c.71]

Неметаллические свойства водорода выражены довольно слабо, поэтому только наиболее активные металлы — литий, калий, натрий, кальций, барий — образуют сравнительно непрочные гидриды состава LiH, КН и СаН-з, ВаНа, в которых формальная валентность водорода равна —1. Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов обладают солеобразной природой и представляют собой твердые кристаллические вещества. Они легко разлагаются водой и кислотами с выделением [c.116]

На примере ряда гидридов элементов второго периода периодической системы можно проиллюстрировать влияние на свойства изменений в характере связи, являющихся следствием возрастания атомного номера при данной валентной оболочке. Гидрид лития (т. пл. 680°) можно рассматривать как солеподобное ионное вещество. Его структура может быть написана как Ы Н9, так и Н Ы в зависимости оттого, литий или водород является более сильным акцептором электронов. Можно было бы ожидать, что литий окажется более электроноакцепторным, поскольку заряд его ядра больше (- -3), однако этот эффект более чем уравновешивается его большим атомным радиусом и экранирующим влиянием двух электронов, находящихся на внутренней электронной оболочке лития. В результате водород имеет большее сродство к электрону и правильна структура Ы НО. Сильное межионное электростатическое взаимодействие обусловливает высокие температуры плавления и кипения гидрида лития подобно хлористому натрию, фтористому литию и др. [c.15]

Например, натрий имеет положительную валентность, равную 1, магний — 2, алюминий — 3, литий и водород— 1. [c.57]

Валентность элемента определяется числом неспаренных (одиночных) электронов на внешнем (наиболее удаленном от ядра) энергетическом уровне. Для семи элементов, приведенных в табл. 2, число валентных электронов совпадает с известной из опыта их обычной валентностью водород — одновалентен, гелий — инертен (нулевая валентность), литий — одновалентен, азот (по водороду) — трехвалентен, кислород — двухвалентен, фтор — одновалентен, неон — инертен (нулевая валентность). Однако у трех элементов из табл. 2 — у бериллия, бора и углерода — известная из опыта валентность не совпадает с числом неспаренных электронов бериллий обычно двухвалентен — по схеме у него валентность равна нулю бор обычно трехвалентен, а по схеме он одновалентен углерод, как правило. четырехвалентен, по схеме — двухвалентен. [c.15]

Валентные электроны (по одному от атомов лития и водорода) заполняют связывающую фб — орбиталь (з-орби-таль). Спины, спарены, 5 = 0, син-глет. При возбуждении осуществляется а-> а переход. [c.28]

Некоторое дополнительное обсуждение требуется для определения места водорода в системе. При формальном подходе к структуре его атома водород был бы аналогом лития. Но характер внешней электронной оболочки определяет аналогию элементов не сам по себе, а лишь в свете общей закономерности развития структур. Согласно последней переход в периодах 2 -> 1 сопровождается у аналогичных элементов уменьшением положительного заряда ядра и числа внешних электронов на восемь единиц (Ne—>Не). Поэтому в действительности нейтральный атом водорода является аналогом атома фтора. При отрицательной валентности водород совершенно так же относится к фтору, как Не к Ne, Li+ к Na+ и т. д., а при положительной (будучи голым протоном)) вообще не может иметь аналогов среди других элементов и стоит совершенно особняком. В общем, следовательно, водород является неполным аналогом фтора. Близость его к семейству галоидов согласуется и со всей совокупностью физических свойств водорода. [c.237]

Рассматривая в этой таблице ряд от водорода до неона, замечаем, что по мере возрастания зарядов ядер свойства элементов изменяются в совершенно определенном направлении. Так, валентность по кислороду, начиная от лития и кончая азотом, у каждого последующего элемента увеличивается на единицу, а валентность по водороду от углерода к фтору, на- [c.55]

Из таблицы видно, что для водорода, лития, азота, кислорода и фтора наблюдаемые валентности соответствуют числу неспаренных электронов. У атома гелия и неона, не содержащих неспаренных электронов, валентность равна нулю. В остальных случаях валентности могут иметь значения больше числа неспаренных электронов. [c.72]

Прочность атомной связи, характеризуемая ее длиной и энергией, зависит от степени взаимного проникновения валентных атомных орбиталей взаимодействующих атомов. С увеличением размеров атомных орбиталей полнота их взаимного перекрывания уменьшается для s-орбиталей — от водорода к литию, от лития к натрию и т. д. для /5-орбиталей — от хлора к брому, от брома к иоду. Из этого следует, что электронная плотность между ядрами атомов уменьшается и прочность связи падает. Это подтверждено экспериментальными данными (табл. 7). [c.76]

В предыдущей главе ( 7) рассмотрено образование ионной связи при взаимодействии атома лития" с атомом водорода. Важнейшим условием образования этого типа связи послужило большое различие в энергиях перекрывающихся валентных 25-АО и 15-АО и. При образовании вещества такая большая разность энергий АО приводит к тому, что образовавшиеся МО оказываются сгруппированными не в одну, а в две зоны дозволенных энергий, образование которых можно рассматривать как расщепление соответствующих атомных орбиталей. В случае верхнюю, свободную, зону считают образованной 25-АО лития, а нижнюю, заполненную — 15-орбиталями водорода. То же имеет место, например, в хлориде натрия (рис. 7.7) верхняя зона образована свободными валентными 35-АО иона натрия, а нижняя — заполненная — заполненными валентными 35- (на рисунке не показана, так как лежит очень глубоко) и Зр-АО иона хлора-, ширина энергетической щели между зонами — запрещенная зона — равна 7 эВ. [c.138]

Рассматривая электронное строение атомов различных элементов в порядке возрастания их порядкового номера, мы убедились (с. 28), что атом водорода (1в ) одновалентен, тогда как валентность атома гелия (1з ) равна нулю. Валентность атома лития (ls 2s ) во всех соединениях равна единице, тогда как бериллий (18 2в ) становится двухвалентным благодаря переходу атома в возбужденное состояние (18 28 2р ). Это объясняется тем, что энергия, затрачиваемая на возбуждение атома, с избытком компенсируется при образовании [c.42]

Наиболее известными и распространенными электронодефицитными веществами являются металлы и металлические соединения — металлиды. Речь идет о металлах и металлидах в конденсированном состоянии. В газообразном состоянии металлические молекулы ничем не отличаются от других типичных молекул по природе химической связи. Например, молекулы щелочных металлов Lio, Na2, К2, s2, как и молекула водорода Но, характеризуются парноэлектронной ст., 5-связью. Однако металлы и металлиды в их обычном твердом состоянии коренным образом отличаются от их пара. Возьмем, к примеру, кристаллический литий, объемно-центрированная решетка которого показана на рис. 56. Каждый атом лития окружен восемью другими, и один 2 -электрон атома лития должен обеспечивать связи с 8 ближайшими соседями. Следовательно, в металлическом литии существует большой дефицит валентных электронов против парноэлектронной двухцентровой ковалентной связи. Это означает, что металлы и металлиды нельзя [c.119]

В первом периоде, уникальном по своей малой протяженности и по специфическим свойствам составляющих его элементов — водорода и гелия, можно отметить практическую неспособность водорода (см. т. 1, гл. XXX) к образованию я-связей, а у гелия отсутствие соединений даже со фтором. Высокий потенциал ионизации атома водорода (13,65 5в), весьма заметно превышающий соответствующую величину для атома лития (5,390 эв), влечет за собой резкое отличие химического поведения этих двух элементов, хотя валентность их одинакова и равна номеру группы, т. е. единице. Не следует, однако, сомневаться в логичности помещения Н и Ы в одну группу, ведь и в других группах Системы находится часто в верхней части неметалл (например, С), а в нижней — металл (соответственно РЬ) в верхней части твердый металл цинк, а внизу жидкая ртуть. [c.39]

Ионизационный потенциал гелия особенно высок (24,58 эв) и превышает почти в три раза потенциал бериллия (9,32 эв) разница свойств этих элементов еще более выражена, чем у водорода и лития, но это не должно мешать размещению их в одной и той же второй группе. Атомы щелочноземельных металлов и металлов подгруппы цинка имеют пару внешних 5-электронов и в нормальном состоянии нуль-валентны так же, как и гелий возбуждение, необходимое для разрушения электронной пары, для них велико и снижает суммарный тепловой эффект образования химических соединений металлов второй группы особенно это заметно на соединениях атомов ртути с их особенно большими потенциалами ионизации (10,43А) и возбуждения, что влечет за собой жидкое состояние ртути при обычных условиях и ее летучесть. Можно предполагать, что эка-ртуть в случае превышения ее ионизационного потенциала по сравнению с потенциалом ртути будет при комнатной температуре еще ближе к газообразному состоянию и, возможно, будет до известной степени походить по своим свойствам на инертные одноатомные газы. [c.39]

Уникальное положение водорода в Периодической системе. Водород — первый элемент и один из двух представителей первого периода системы. По электронной формуле 1.5 он формально относится к 5-элементам и является аналогом типически элементов I группы (лития и натрия) и собственно щелочных металлов (подгруппа калия). Это обусловливает сходство оптических спектров водорода и щелочных металлов. Водород и металлы 1А-группы проявляют степень окисления +1 и являются типичными восстановителями. Однако в состоянии однозарядного катиона И (протона) водород не имеет аналогов. В металлах 1А-группы валентный электрон экранирован электронами внутренних орбита-лей. У атома водорода отсутствует эффект экранирования, чем и объясняется уникальность его свойств. Кроме того, единственный электрон атома водорода является кайносимметричным, а потому исключительно прочно связан с ядром (Д = 13,6 В или 1312 кДж/моль). [c.292]

Эта реакция протекает не для всех щелочных металлов одинаково. Выделение водорода при взаимодействии лития с водой идет спокойно без воспламенения, и сам металл при этом не плавится. Реакция натрия с водой протекает более знергично если натрию дать свободно двигаться по поверхности воды, то водород не загорается в противном случае происходит воспламенение, и пламя окрашивается в характерный для этого металла желтый цвет при этом натрий расплавляется. Взаимодействие калия с водой происходит бурно и сопровождается воспламенением металла. Рубидий и цезий реагируют с водой с сильным взрывом. Таким образом, чем больше порядковый номер атома, т. е. чем дальше от ядра отстоит валентный электрон, тем энергичнее совершается окисление металла, сопровождаемое выделением водорода. [c.233]

К первой группе относятся элементы, атомы которых проявляют постоянную валентность. Например, водород, щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций) всегда одновалентны кислород, щелочноземельные металлы (кальций, стронций, барий, радий) всегда двухвалентны алюминий всегда трехвалентен. [c.26]

В качестве иллюстрации можно привести пары элементов, различие в свойствах которых общеизвестно и может быть объяснено с точки зрения представления о кайносимметричных орбиталях. В самом деле, водород (1 5 ) значительно менее металличен , чем литий (2s ), а бор (2s 2/7 ) и углерод (2з 2р ) менее металличны, чем алюминий (Зс ЗрО и кремний (Зз Зр-). Эти особенности кайносимметричных элементов обусловлены меньшим экранированием валентных электронов. Внутренние максимумы радиального распределения электронной плотности для некайносимметричиых валентных орбиталей совпадают с аналогичными максимумами заполненных внутренних орбиталей той же симметрии. Вследствие этого некай-носимметричные электроны испытывают значительно больший эффект экранирования, из-за чего их связь с ядром существенно слабее по сравнению с кайносимметричными электронами. [c.14]

Отсюда видно, что имеется лишь слабое перекрывание между 15-орбиталями атомов водорода и лития. Кроме того, 15-орбиталь атома Ы имеет гораздо большую энергию, чем две другие атомные орбитали. На основе рассмотрения, проведенного в двух предыдущих разделах, делаем вывод, что основной вклад в химическую связь двух атомов обусловлен смешиванием 15-орбитали атома водорода и 25-орбитали атома лития. Поэтому будем рассматривать молекулярные орбитали валентных электронов как линейную комбинацию двух базисных функций [c.114]

T. e. практически полностью повторяется картина образования связи в молекуле водорода. Фактически к молекуле Lij можно отнести почти все, что было сказано выше о молекуле водорода с той разницей, что у каждого атома лития имеется остов из двух внутренних электронов (Is ), который не дает чужой электронной плотности глубоко проникать в объем атома, тем самым ограничи вая перекрывание валентных орбиталей. Энергия связи в молеку ле Lia равна кДж/моль, а межъядерное расстояние 0,267 нм (у На 432 кДж/моль и 0,074 нм соответственно). [c.55]

Попытки систематизации элементов на основе поиска арифметических закономерностей в изменениях атомных масс предпринимались с первой половины XIX века. Одна из наиболее успешных попыток такого рода принадлежит немецкому химику Л. Мейеру. В 1864 г. он опубликовал таблицу, в которой 44 элемента были расположены в порядке возрастания их атомных масс в шести столбцах в соответствии с их высшей валентностью по водороду. Таким образом были выделены шесть вертикальных групп - углерода, азота, кислорода, фтора, в которых валентность по водороду равна 4, 3, 2 и 1 соответственно, и группы лития и бериллия - с валентностью 1 и 2. Мейер также искал и арифметические отношения между атомными массами элементов, в таблице он привел разности между атомными массами стоящих друг под другом элементов и обратил внимание на то, что их значения более или менее постоянны в горизонтальных строках таблицы. В группах Мейера элементы-аналоги были расположены довольно удачно, но встречались и явные промахи, например, марганец, железо, рутений и платина оказались в одной группе элементов с валентностью по водороду четыре. Некоторые элементы, в частности водород и бор, в таблицу вообще не вошли. [c.224]

Для восстановления ароматических соединений наиболее часто применяются водород в присутствии катализаторов, металлы и некоторые соли металлов переменной валентности — железо, цинк, О.ЛОВО, хлорид олова(II), натрий и соединения серы —соли сероводородной кислоты — сульфид и гидросульфид натрия, дитиони-стой кислоты —дитионит натрия (Na2S204), сернистой кислоты — сульфит и гидросульфит натрия. Приобретают значение также смешанные гидриды металлов — алюмогидрид лития (LiAlH4), бор-гидрид натрия (NaBH4) и др. [c.292]

Некоторое дополнительное обсуждение требуется для определения места водорода в системе. При формальном подходе к структуре его атома водород был бы аналогом лития. Но характер внешней электронной оболочки определяет аналогию элементов не сам по себе, а лишь в свете общей закономерности развития структур. Согласно последней переход в периодах 2 1 сопровождается у аналогичных элементов уменьшением положительного заряда ядра и числа внешних электроноз на восемь единиц (Ме- -Не). Поэтому в действительности нейтральный атом водорода является аналогом атома фтора. При отрицательной валентности водород так же относится к фтору, как Не к Ые, Ь к Ыа и т. д., а при положительной (бу-д чк голым протоном) вообще не может иметь аналогов среди других элементов и [c.235]

Более сложным является случай, когда на элементарную ячейку в одномерном кристалле приходится несколько АО. Такой кристалл можно реализовать разными способами. Например, можно представить цепочку, состоящую из атомов одного вида, но с разными длинами связей, так что в элементарной ячейке будет содержаться несколько атомов (полиен с альтернирующими связями). Примером другого рода может служить цепочка, состоящая из разных атолюв, скажем, гипотетическая молекула (Ь1Н)у из чередующихся атомов лития и водорода. Наконец, можно взять гомоатомную цепочку с оди-наковылш межатомны.ми расстояниями, но состоящую пз атомов, имеющих несколько валентных АО (например, цепочку из атомов водорода, где кроме Ь-орбиталей атомов Н учитываются также и пх возбужденные 2,9-орбитали). [c.56]

Мы полагаем, что обмен лити л — водород в процессе металлирования включает в качестве переходного состояния четырехчленный цикл. В противоположность фе-ниллитию, пиперидид лития имеет неподеленную пару электронов при центре основности. Это, вероятно, благоприятствует образованию переходного состояния, в котором валентность центра основности должна быть повышена на единицу. [c.208]

Силиды во многом аналогичны карбидам, одиако в больше степени, чем последние, напоминают иитерметаллические соед1[не-иия. Только немногие силиды (лития и щелочноземельных металлов) разлагаются водой или разбавленными кислотами — боль иел частью с выделением водорода, а иногда смеси водорода и п дри-дов кремния — силанов. Большинство же силидов характеризуется составом, не соответствующим обычным валентностям метал- [c.359]

Усложним несколько молекулярную систему и перейдем от молекулы LiH к линейной молекуле ВеНг (симметрия. Из интуитив ных соображений, основанных на каких-то предварительных сведениях, представляется очевидным возможность выделения в этой молекуле двух эквивалентных связей Н-Ве-Н каждый валентный электрон атома Ве считают взаимодействующим со своим атомом водорода. Энергия возбуждения A (2s 2р) в атоме бериллия, как и в случае атома лития, невелика, и поэтому орбиталь 2ра должна бьггь принята во внимание при построении МО. Образуя из функций Is(Hi) и ls(H2) правильную линейную комбинацию, приходим к МО [c.228]

Общая характеристика. Все атомы указанных элементов имеют по одному валентному электрону во внешнем уровне, а в предпоследнем уровне два электрона у лития п — 1)5 , у всех остальных по восемь электронов п — Первые элементы периодов — щелочные металлы — имеют наибольший атомный объем и наибольший радиус атома и наименьший потенциал ионизации по сравнению с остальными элементами соответствующего периода. Водород, будучи первым элементом первого периода, имеет кое-что общее со щелочными металлами. Это общее выражается в сходстве спектров, в равной валентности по кислороду (единице), в окислительном числе +1. Но ион Н не имеет аналогов, так как он очень мал по сравнению с катионами щелочных металлов и существует только в водных растворах в виде иона НдО . Потенциал ионизации атома Н значительно больше потенциалов ионизации щелочных металлов, а восстановительная способность водорода намного меньше. Водород имеет больше сходства с галогенами, являющимися так же, как и водород, предпбследнимн элементами периодов, и потому он будет рассмотрен вместе с галогенами в 7. [c.270]

С увеличением атомного номера электрон 1з все сильнее притягивается ядром и группа электронов 1з занимает меньшую область пространства и прочнее связана с ядром. Так, группа электронов (15) связана в литии сильнёе, чем в гелии, и занимает меньшую область пространства, потому что атомный номер лития больше, чем номер гелия. Но электронное облако электрона (25) в литии значительно больше и сильнее размыто, чем электрона (15), подобно тому, как электронное облако (25)-состояния атома в водороде занимает больший объем, чем электронное облакй (1 )-состояния. Возрастание заряда ядра от +3е для лития до +4е для бериллия означает, что валентные электроны берилмя связаны более прочно, чем электроны лития, и потому электронное облако в атоме бериллия меньше, чем в атоме лития. Это общее положение. [c.31]

Наиболее известными и распространенными электронодефицитными веществами являются металлы и металлические соединения — мепгаллиды. Речь идет о металлах в конденсированном состоянии. В газообразном состоянии металлические молекулы ничем не отличаются от других типичных молекул по природе химической связи. Например, молекулы щелочных металлов Ы2, Каг, К2, Сзз, как и молекула водорода Н2, характеризуются парно-электронной гг - -связью. Однако металлы и метгшлиды в их обычном твердом срстоянии коренным образом отличаются от их пара. Возьмем, к примеру, кристаллический литий, объемно центрированнаия решетка которого показана на ршс. 50. Каждый атом лития окружен восемью другими, и один 25-электрон атома лития должен обеспечивать его связи с 8 ближайшими соседями. Следовательно, в металлическом литии существует большой дефицит валентных электронов против парно-электронной двухцентровой ковалентной связи. Это означает, что металлы и металлиды нельзя интерпретировать, оставаясь в рамках МВС. Кроме того, метод локализованных электронных пар не может объяснить такое ярко выраженное свойство металлов и металлидов, как их электрическая проводимость. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология