Внутренняя и вторичная периодичность

S- и р-Элементы. Мы рассмотрели общие тенденции в характере изменения значений радиусов и энергии ионизации атомов, их сродства к электрону и электроотрицательности в зависимости от атомного номера элемента. При более глубоком изучении этих тенденций можно обнаружить, что закономерности в изменении свойств элементов в периодах и группах значительно сложнее. В характере изменения свойств элементов по периоду проявляется внутренняя периодичность, а по группе — вторичная периодичность. [c.36]

ВНУТРЕННЯЯ И ВТОРИЧНАЯ ПЕРИОДИЧНОСТЬ [c.36]

S- и р-элементов противоположен. Из рис. 15 следует, что электроотрицательность элементов при переходе в периоде от I к VII группе увеличивается, а в подгруппах сверху вниз уменьшается. Таковы общие тенденции изменения рассматриваемых констант. Как уже указывалось, в характере изменения свойств элементов по периоду проявляется внутренняя периодичность, а по подгруппе — вторичная периодичность (см. рис. 18). [c.264]

Подгруппа иьппьяка. Характеристика элементов УА-группы. Валентная электронная конфигурация всех элементов УА-Г1зуппы — пз пр , т.е. на внешнем энергетическом (валентном) уровне они содержат два спаренных -электрона и три неспаренных электрона на трехкратно вырожденном пр-уровне. Однако между элементами этой группы существуют и р личия в электронном строении. У мышьяка, сурьмы и висмута к вакантному пс(-уровню добавляется еще в отличие от фосфора полностью завершенный внутренний (п — 1) -уровень, а у висмута, следующего за лантаноидами, кроме того, и 4/ -уровень. В силу наличия внутренних и /оболочек, экранирующих внешние электроны, в ряду Аз — 8Ь — В1 проявляется вторичная периодичность. В результате этого для среднего элемента ряда — сурьмы — степень окисления +5 оказывается более стабильной, чем для мышьяка и висмута. [c.417]

В характере изменения свойств х- и р-элементов в подгруппах отчетливо наблюдается вторичная периодичность (рис. 16). Для ее объяснения привлекается представление о проникновении электронов к ядру. Как показано на рисунке 9, электрон любой орбитали определенное время находится в области, близкой к ядру. Иными словами, внешние электроны проникают к ядру через слои внутренних электронов. Как видно из рисунка 17, внешний З.ч-электрон атома натрия обладает весьма значительной вероятностью находиться вблизи ядра в области внутренних К- и -электронных слоев. [c.37]

Рассмотрение аналогий элементов привело к открытию дополнительных видов периодичностей вторичной и внутренней. Под вторичной периодичностью (ее можно назвать вертикальной ) подразумевают немонотонное изменение свойств элементов и их соединений сверху вниз по подгруппам, особенно по главным. Впервые это заметили Л. И. Бирон и С. А. Щукарев. Причина заключается в сжатии атомов вследствие заполнения электронами глубинных (1- и /-подуровней и экранирования ими ядра атома. Это ведет к появлению лантаноидного сжатия — уменьшению радиуса атома от церия к лютецию. Вторичная периодичность хорошо наблюдается в изменении потенциалов ионизации элементов (рис. 5.5). Так, в подгруппе углерода при переходе от углерода к кремнию суммарный потенциал ионизации их внешних электронов уменьшается, так как гз1>Гс. При переходе от кремния к германию аналогичный суммарный потенциал незначительно уменьшается, так как гаь Гв1- Далее при переходе от германия к олову суммарный потенциал ионизации снова увеличивается Гае<Гвп и т. д. [c.96]

Изменение свойств — энергии ионизации и сродства к электрону, атомных радиусов и т.п. — в подгруппах элементов обычно имеет немонотонный характер (см. рис. 12, 13, 15). На кривых изменения суммы первых четырех энергий ионизации и орбитальных атомных радиусов в ряду С — 81 — Се — 8п — РЬ имеются внутренние максимумы и минимумы (рис. 16). Как следствие этого, немонотонный характер проявляется и в изменении других свойств соединений. Немонотонность изменения свойств элементов в подгруппе получила название вторичной периодичности. [c.45]

Наряду с упомянутой выше вторичной периодичностью, являющейся следствием и /-сжатия и появления кайносимметричных 2р- и Зй-орбиталей у первых представителей тип-аналогов, в системе элементов Д. И. Менделеева существует еще один тип периодичности в горизонтальных рядах р, с1- и /-элементов. Это так называемая внутренняя периодичность, сущность которой состоит в немонотонном изменении в этих рядах характеристик атомов, отражающих устойчивость заполняющихся валентных электронных орбиталей. Наиболее наглядно внутреннюю периодичность можно проиллюстрировать изменением соответствующих потенциалов ионизации (первого для р-элементов, третьего для й- и /-элементов) в горизонтальных рядах. В самом деле, например, в ряду 2р-эле-ментов (В—N6) первый потенциал ио]]изации, характеризующий отрыв р-электрона от нейтрального атома, у первых трех элементов (В—С—Ы) растет монотонно (8,3 11,3 14,5 В соответственно), л у следующего элемента —кислорода— его значение меньше (13,6 В). В ряду же последующих трех элементов 2-го периода (О—Р—1 е) вновь наблюдается монотонный рост ионизационного потенциала (13,6 17,4 21,6 В соответственно). Таким образом шесть р- элементов отчетливо разделяются на две тройки. [c.19]

В силу наличия внутренних d- и /-оболочек, экранирующих внешние электроны, в ряду As—Sb—Bi проявляется вторичная периодичность. В результате этого для среднего элемента ряда — сурьмы — степень окисления +5 оказывается более стабильной, чем для мышьяка и висмута. [c.282]

Проявление вторично-периодических свойств р-электронов, имеющих меньшее число внутренних максимумов плотности по сравнению с s-электронами, менее заметно. Ослабление вторично-периодичности характеристик еще заметнее для -электронов. Это легче проследить не на ходе /"макс. а на ионизационных потенциалах (табл. 12), например, для атомов П1 группы Системы при этом для второго и третьего потенциалов сделано приведение (путем деления на 2 и на 3), чтобы избавиться от влияния повышенного заряда образующихся катионов. [c.111]

В подгруппах же элементов с возрастанием порядкового номера элемента (увеличение числа электронных слоев) размеры атомов в общем увеличиваются, а энергия ионизации уменьшается. Характер изменения сродства к электрону (см. рис. 14) в периодах и подгруппах S- и р-элементов противоположен. Из рис. 15 следует, что электроотрицательность элементов при переходе в периоде от 1 к VII группе увеличивается, а в подгруппах сверху вниз уменьшается. Таковы общие тенденции изменения рассматриваемых констант. Как уже указывалось, в характере изменения свойств элементов по периоду проявляется внутренняя периодичность, а по подгруппе — вторичная периодичность (см. рис. 18). [c.264]

Будучи связанной с вертикальным сечением таблицы элементов (т. е. с определенной группой), вторичная периодичность функционально зависит не только от монотонно изменяющегося первого квантового числа валентных электронов, но в то же время очень ярко отражает на себе особое немонотонное влияние второго числа I и должна рассматриваться в отдельности для 3-, р-, - и /-электронов. Особенно заметно она проявляется для 5-электронов, имеющих наибольшее число внутренних максимумов зарядовой плотности. Эти максимумы, перекрываясь с главными максимумами погребенных в глубине атома 5-электронов внутренних слоев оболочки, испытывают динамическую корреляцию в результате иррегулярных столкновений и под влиянием возникающих в связи с этим сил псевдопотенциала стремятся вытолкнуть главное облако своего 5-дор-электрона в область, более далекую от ядра. [c.110]

Орбитальные радиусы. Вторичная и внутренняя периодичность. При рассмотрении характера изменения атомных орбитальных радиусов следует отметить ряд важных принципиальных особенностей (рис. 118). [c.233]

Смещения элементов в периодической системе, основанные на учете строения внутренних электронных оболочек, более строго отражают и индивидуальные различия аналогов, и специфические черты сходства элементов соседних подгрупп и групп они дают возможность ввести в периодическую систему элементов информацию, отражающую вторичную периодичность Е. В. Бирона, геохимический изоморфизм и геохимические звезды А. Е, Ферсмана. [c.165]

На основе современных квантово-механических представлений об электронном строении атомов можно детально проанализировать структуру периодической системы. При этом выявляются не только наиболее общие закономерности в изменении свойств элементов (расположение их по группам и подгруппам), но и более тонкие детали, позволяющие объяснить вторичную и внутреннюю периодичность, горизонтальную и диагональную аналогии. Одним из важных представлений, объясняющих немонотонный характер изменения свойств элементов в пределах группы, является представление о кайноспмметричных орбиталях и кайносимметричных элементах. [c.5]

Наиболее четко вторичная периодичность проявляется в изменении суммарных ионизационных потенциалов, величины которых зависят от радиусов атомов чем больше радиус атома, тем меньше величина ионизационного потенциала (см. кривую 2, рис. 12). Это находит объяснение при рассмотрении структуры электронных уровней. Так, повышение ионизационного потенциала у германия связано с относительным сжатием его атома, вызванного заполнением внутреннего уровня десятью -электронами, в результате чего сила притяжения внешних электронов к ядру возрастает. Относительное сжатие атома наблюдается также у свинца, в котором 4/-подуровень заполнен четырнадцатью электронами ионизационный потенциал у свинца больше, чем у олова. [c.105]

Вторичная периодичность ионизационных потенциалов элементов-аналогов вследствие различного строения их внутренних электронных оболочек. [c.160]

Следует отметить, что термины главная периодичность , вторичная периодичность и внутренняя периодичность не являются общепринятыми и в некоторых изданиях имеют смысл, отличный от того, который принят в данном задачнике. [c.11]

Размещение лантаноидов и актиноидов по группам, полученное в результате анализа строения их электронных оболочек (глава I), должно быть достаточно убедительно обосновано современными данными о проявляемых ими валентных состояниях. Столь же необходимо подтвердить путем анализа химических свойств взаимное расположение подгрупп элементов и правомерность взаимных сдвигов элементов-аналогов, отражающих вторичную периодичность, которая возникает в результате различий их внутренних электронных оболочек. [c.73]

Скачкообразные изменения свойств элементов в подгруппах могут быть объяснены с точки зрения квантовой механики. С этих позиций следует, что все электроны атома, включая внешние, определенное время находятся в области, близкой к ядру. Можно говорить, что внешние электроны проникают к ядру через слой внутренних электронов. При одном и том же квантовом числе сте-т ень проникновения электронов, концентрация электронной плотности у ядра наибольшая для 5-электронов. Например, при п=3 степень проникновения электрона изменяется в пределах 3з>3р> >3(1. Эффект проникновения увеличивает прочность связи внешних электронов с ядром. Вторичная периодичность атомов элементов от 51 к Ое и от п к РЬ обусловлена проникновением 5-электронов под экран Зfli -элeктpoнoв у Ое и под двойной экран 4/ - и [c.92]

ВТОРИЧНАЯ И ВНУТРЕННЯЯ ПЕРИОДИЧНОСТЬ [c.96]

Два тома посвящены Периодической системе Д. И. Менделеева, рассматриваемой как основа химии. Освоение учения о Системе должно послужить мощным двигателем мысли и трудов новых поколений научных работников. Особое внимание во 2-м томе обращено на экспериментальные и теоретические успехи спектроскопии атомов и молекул и в особенности на их энергетику использованы также сведения о радиуаах максимальной радиальной плотности электронных зарядов в атомах в тепременном сопоставлении их и взаимодействии с энергетическими уровнями. В развитие учения о Системе вводятся понятия о кайносимметрии, рассматривается учение о вторичной периодичности, об эффективных ядерных зарядах и о частичном проникновении внешних электронов под внутренние экраны уделяется внимание учению о превентивном появлении х-электронов в больших периодах, о ранних и поздних р-,й-тл /-элементах, об электронной корреляции, об использовании экстравалентных электронных уровней и о реакционной способности веществ. На примерах биогенных элементов отмечается перспективная, характерная для современной науки тенденция к сближению неорганической и органической химии. [c.3]

Вторично закон периодичности был открыт Дж. Ньюлендсом (1864) который, расположив элементы в порядке возрастания атомных весов, обнаружил, что через каждые 7 элементов (инертные газы в то время еще не были открыты) свойства их обнаруживают большое сходство. Открытую закономерность, он назвал законом октав, однако найти для этого удовлетворительного объяснения ой не сумел. Только после того как Менделеев в 1869 Г. создал свою систему, а в следующем году Лотар Мейер опубликовал набросанную им еще в 1868 г. таблицу, совпадающую в главных чертах с таблицей Менделеева, предположение о внутренней связи между атомным весом и свойствами элементов могло получить широкое признание. [c.27]

Тут мы вплотную подходим к проблеме вторичной, или внутренней, периодичности внутри группы редкоземельных элементов. С целью ее решения были проведены многие исследования по химии и физике лантаноидов в 20-х и 30-х годах. [c.88]

Пз приведенной фор.мулы ясно, что величины (табл. >) ато.мии пря-мо пропорциональны обратным атомны.м радн> са.м. Поэто.му график зависимости от Z (рис. О) в основных свои.ч чертах сходен с графико.м изменения г от Z (с. . рис. 4), хотя для /1 во многих случаях более четко выявляется не только главная, ио также внутренняя, вторичная и двойная периодичность. [c.39]

Вьипе отмечалось, что практически все существующие формы Системы, несмотря на большое разнообразие, не несут важнейшей информации, касающейся энергетических и силовых характеристик валентных электронов. В то же время теоретического и экспериментального материала по этому вопросу, как было показано, вполне достаточно. При этом именно энергетические и силовые различия валентных электронов позволяют глубже и четче понять явления нс только главной, но также внутренней, вторичной и двойной периодичности, различия в свойствах кайно- и некайносимметричных элементов, эффект обратного экранирования, донорно-акцепторные (ки-слотно-щелочные) свойства элементов. Все это показывает, насколько важно разработать такую форму Системы, которая, максимально сохраняя компактность и достижения форм, разработанных Д. И. Менделеевым, отражала бы указанные свойства элементов, не будучи в то же время перегруженной специальными обозначениями. Ниже предлагаются два варианта таких форм — один менее, а другой более детальный. Рассмотрим их. [c.65]

Ранее во многих случаях отмечались тонкие влияния электронной корреляции на свойства атомов, молекул и кристаллов и многочисленные следствия, из них вытекающие. Представляется, что проблемы индивидуальности и специфичности свойств химических соединений и атомов имеют в своей основе кроме электронной корреляции зависимость от идеи о кайносимметрии и о своеобразных формах постепенного вырождения последней и перехода к вторичной периодичности при накоплении внутренних максимумов зарядовой плотности орбиталей изучаемой симметрии. [c.42]

Интересно отметить, что именно при анализе изменения свойств редкоземельных элементов по мере роста атомного веса впервые были высказаны соображения о явлении так называемой внутренней, или вторичной, периодичности (Ж. Урбен, Б. Браунер и особенно Р. Мейер) [12] это привело к обоснованию подразделения семейства редких земель на цериевую и иттриевую группы. В более широком смысле понятие вторичной периодичности было введено в химию и четко сформулировано Е. В. Бироном [15], Впоследствии (уже после создания теории периодической системы) понятие о вторичной периодичности привело к выводу об особой роли электронных конфигураций, содержащих наполовину заполненную подоболочку, в характере изменения химических свойств соответствующих элементов (В. Бильтц, В. Клемм, С. А. Щука-рев) [12]. [c.233]

В характере изменения свойств и р-элементов в подгруппах от>-четливо наблюдается вторичная периодичность (см. рис. 16, 132). Для ее объяснения привлекается представление о проникн о а епии электронов к ядру. Как было показано на рис. 9, электрон любой орбитали определенное время находится в области, близкой к ядру. Иными словами, внешние электроны проникают к ядру через слои внутренних электронов (рйс. 141). Так, внешний 3 Электрон атома натрия обладает весьма значительной вероятностью находиться вблизи ядра. Концентрация электронной плотности (степень проникновения электронов) при одном и тОм же главном квантовом числе наибольшая для 5-злектрона, меньше — длй р-электрона, еще меньше для -электрона и т.д. Например, при п = 3 степень проникновения убывает в последовательности 3 > Зр > 3(1. [c.291]

В дальнейшем, по мере углубления теоретических представлений о свойствах атомов (эффекты проникновения и экранирования, р-, -, /-контракция, учение о кайносимметричных и некайносимметричных орбиталях и др.), появилась возможность обосновать наряду с групповой, типовой, слоевой, контракционной и другими аналогиями вторичную и внутреннюю периодичность. Кроме того, были объяснены специфические особенности химии первых типических элементов, а также первого ряда элементов вставных декад. Таким образом, по мере углубления представлений о строении вещества открываются новые возможности Б понимании Периодического закона, который находится в постоянном развитии. [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология