Эффективный заряд ядра во втором периоде

У следующих за лантаном 14 элементов (Се—Ьи) вследствие роста эффективного заряда ядра 4/-состояние энергетически более выгодное, чем 5 -состояние (рис. 11). Поэтому у этих элементов происходит заполнение 4/-орбитали (второй снаружи квантовый слой). Затем продолжается заполнение 5 -орбитали (НГ—Hg). И этот период завершается шестью 5-элементами (Т1—Ни). Таким образом, в 6-м периоде кроме двух 5-элементов, десяти -элементов и шести р-элементов располагаются еще четырнадцать -элементов. [c.28]

Формула (3.51) совпадает с формулой (2.41) для водородоподобного атома при условии определения как эффективного заряда ядра и п как эффективного главного квантового числа. Константы экранирования 5 , для элементов второго периода до [c.68]

Однако это правило точно не выполняется, поскольку числа элементов в периодах повторяются. Действительно, после второго периода, в котором N2= , следует третий период с N3=8, а после четвертого Л/4=18 следует пятый с Л 5=18. в чем причина этих повторений Третий период начинается с Ма, имеющего электронную структуру (15)2(2з)2(2р) (35)>. Затем в атоме магния завершается заполнение Зх-уровня, после чего в следующих элементах заполняются Зр-уровни, и, наконец, такое заполнение завершается в аргоне ( ==18) Аг(15)2(2я)2 (2р)2(35)2(3р) . Однако главному квантовому числу 3 соответствуют также состояния Зс , поэтому аргон не должен был бы быть благородным газом, поскольку на нем не завершается электронная оболочка с п=3. Тем не менее многочисленные опытные данные (химические и спектроскопические) показывают, что энергия З -со-стояния существенно выше энергии Зр-состояния, более того, она выше, чем энергия 45-состояния. Поэтому следующий за аргоном элемент — калий (2=19)—имеет электронные оболочки (15) (25)2(2р) (35)2(3р) (45). По чему же девятнадцатый электрон калия забирается на уровень 4я при пустующих состояниях 3 Это кажущееся противоречие связано с приближенностью описания взаимного отталкивания электронов на основе модели экранирования, которая была использована в предыдущем изложении. В этой приближенной модели отталкивание сводилось к уменьшению эффективного заряда ядра. При таком рассмотрении энергия электрона с п = 4 должна быть выше, чем при п=3. [c.316]

ЧЕТВЕРТЫЙ длинный период начинается двумя з-элементами -активными металлами первой и второй групп калием и кальцием, имеющими электронные конфигурации атомов [Аг]4з и [Аг]4з соответственно. Последовательное появление двух 4з-электронов приводит к резкому падению энергии Зй-орбиталей (см. рис. 2.10), так как 48-электроны плохо экранируют Зй-электроны от ядра, поэтому положительный эффективный заряд, действующий на Зй-электрон, резко растет. В результате у следующих после кальция 10 элементов от скандия до цинка идет заполнение Зй-орбиталей. Эти 10 элементов образуют так называемый первый переходный ряд. Слово переходный означает переход от металлических -элементов к р-элементам, у которых неметаллический характер устойчиво нарастает от галлия к брому. Сами же переходные элементы довольно близки друг другу по свойствам в виде простых веществ все они - металлы, их электроотрицательности лежат в довольно узком интервале. Как мы отмечали выше, Менделеев отнес эти элементы к дополнительным подгруппам. [c.238]

При переходе вдоль группы сверху вниз энергии ионизации уменьшаются главным образом за счет увеличения размеров атомов, так что притяжение между электроном и возникающим при его отрыве катионом убывает. Существует еще дополнительный фактор, благодаря которому потенциалы ионизации элементов первого и второго коротких периодов особенно велики. Дело в том, что у этих атомов около ядра имеется сравнительно мало электронов, так что эффективный заряд остающегося иона (поскольку рассматривается притяжение между ним и электроном) значительно больше полного числа отрывающихся электронов. Другими словами, остающиеся электроны не обеспечивают столь эффективного экранирования ядра, как в следующих периодах. Это является одной из главных причин качественного отличия, которое часто наблюдается между первым и вторым элементами группы периодической системы и последующими элементами той же группы. [c.78]

В пятом периоде (втором большом), начиная с иттрия, также происходит заполнение 4 -уровня (У->Сё). В шестом периоде (третьем большом) заполнение 5 -слоев начинается с 2=57—La (5 6з ) и продолжается у элементов 72—80 (Н —5роста эффективного заряда ядра 4/-состояние оказывается энергетически более выгодным (правило Клечковского), чем 5 , поэтому происходит формирование внутреннего /-подуровня. Эти 14 элементов получили название по лантану — лантаноиды . Появление у лантаноидор 4/-подуровня создает экранирующий эффект для действия заряда ядра на внешние электроны, но не настолько, чтобы полностью его прекратить. Поэтому с увеличением 2 в ряду лантаноидов происходит уплотиение внешних электронных оболочек под воздействием возрастающего заряда ядра радиусы аюмов и [c.80]

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]

Формула (3.51) совпадает с формулой (2.41) для водородоподобного атома при условии определения (2—5экр) как эффективного заряда ядра и п как эффективного главного квантового числа. Константы экранирования 5экр для элементов второго периода до атома фтора были вычислены Зенером. Слэтер аппроксимировал 5экр и п для всех элементов таблицы Менделеева так, чтобы эти значения хорошо согласовывались с расчетами Зенера и экспериментальными данными по рентгеновской спектроскопии атома. [c.63]

На валентный электрон в атомах элементов группы 1А (Е1, К, Се) действует эффективный заряд ядра приблизительно одинаковой величины. В случае лития этот заряд несколько меньше, чем для остальных элементов группы 1А, главным образом из-за того, что предшествующий валентному энергетический уровень занят всего двумя электронами. Эта особенность характерна и для других элементов второго периода и отличает их от других элементов соответствующих групп. Обращает на себя внимание большое отличие величин 2эфф для Е и Р, принадлежащих ко второму периоду. Это отличие показывает, насколько слабо экранирование электронами, находящимися на том же энергетическом уровне, что и рассматриваемый электрон именно это обстоятельство и приводит к уменьшению размеров атомов при переходе слева направо вдоль одного периода. [c.97]

При сравнении же рКа соединений НХ, имеющих атомы X, которые относятся к разным группам, но к одному и тому же периоду, видно, что такое рассмотрение является упрощенным, так как природа атома X имеет существенное значение для следующей— третьей стадии элементы второго периода имеют тем больщее сродство к электрону, чем больше эффективный заряд ядра, и этот фактор является определяющим для элементов одного и того же периода. В результате НгО и НгЗ являются более кислыми соединениями, чем ЫНз и РНз соответственно, хотя энергии разрыва связей в первых соединениях больше, чем в последних. [c.100]

Пояснение ко второму периоду. С ато.ма лития, у которого появляется 25-электр он, начинается заполнение -оболочки. Соответствующий эффективный заряд ядра для 25-электрона атома составляет 2 фф = 1,26. Поскольку экранирование заряда ядра для 25-о6олочки слабее, чем для 2р-оболочки, второй -электрон, появляющийся у атома бериллия, идет на завершение 25-оболочки. Первые р-электроны появляются начиная с атома бора. Следующие -электроны (в атомах углерода и азота) по принципу минимума энергии всегда занимают те состояния, в которых притягивающее действие ядра экранируется в минимальной степени. Поскольку для электронов в одном и том же р-состоянии заряд ядра экранируется в большей мере, чем для электронов в различных р-состояниях, второй и третий р-электроны стремятся занять пустые р-состояния. Вообще в изолированных атомах сначала происходит однократное заполнение состояний, причем все спины оказываются параллельными (правило Хунда [2]). [c.50]

При сравнении же рЛ., соединений НХ. и.меющи.ч атомы X, которые относятся к - i MeHTaM разны.ч групи, но одного и того же периода, видно, что такое рассмотрен (с является упрощенным, так как природа атома X и.меет сушествен юе значение для следующей — третьей стадии элементы второго периода имеют тем большее сродство к электрону, чем больше эффективный заряд ядра, и этот фактор является о[ ределяющим для элементов одного и того же пер Ю.з.а. В результате HjO и HiS - более сильные кислоты, чем NHi и PHj соответственно,. хотя энергии разрыва связей в первы.ч соединения.ч больше, чем в послед ни.х. [c.104]

Степень сопряженпя завпснт от энергии взаимодействия орбиталей, которая, в свою очередь, тем больше, чем больше перекрывание орбиталей. Так как перекрывание наиболее эффективно, когда орбитали близки по размерам, следует ожидать, что в наибольшей степени (при одном п том н<е эффектив юм заряде ядра) сопряжение будет проявляться при взаимодействии углерод-утероднои кратной связи с атомом элемента второго периода, а при переходе к последующим периодам степень сопряжения будет уменьшаться, что проявляется в уменьшении различия между вычисленными и найденными значениями длин связей [c.45]

Смотреть страницы где упоминается термин Эффективный заряд ядра во втором периоде: [c.26] [c.89] [c.15] [c.26] [c.55] [c.242]

Смотреть главы в:

Как квантовая механика объясняет химическую связь -> Эффективный заряд ядра во втором периоде

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Заряд ядра

Эффективный заряд

Справочник химика 21

Химия и химическая технология