Заряженные атомные пары элементов

В таблице можно обнаружить четыре пары элементов, занимающих места, Fie соответствующие их атомным массам это аргон и калий (порядковые номера 18 и 19, атомные массы 39,9 и 39,1 соответственно), кобальт и никель (порядковые номера 27 и 28, атомные массы 58,9 и 58,7), теллур и иод (порядковые номера 52 и 53, атомные массы 127,60 и 126,90), торий и протактиний (порядковые номера 90 и 91, атомные массы 232,03 и 231). После выяснения значения порядковых номеров и строения ядра это нарушение общей закономерности получило объяснение. Оно связано с наличием у предшествующего элемента более высокого содержания тяжелых изотопов, а у последующего, наоборот, легких. Заряд же ядер (число протонов), определяющий порядковый номер элемента, меняется строго последовательно. [c.37]

Химические свойства 4/-элементов (лантаноидов) в основном схожи со свойствами лантана, поэтому разделение лантаноидов (называемых также редкоземельными элементами) сильно затруднено. Поскольку 4/-электроны слабо экранируют заряд атомного ядра, размеры ионов лантаноидов +3 уменьшаются от Ьа к Ьи они мало отличаются от размеров иона У +, принадлежащего предыдущему периоду. Этот эффект получил название лантаноидного сжатия. Он проявляется и у соответствующих пар элементов других побочных подгрупп — циркония 7г и гафния Н в IV группе, ниобия КЬ и тантала Та в V, молибдена Мо и вольфрама в VI группе. [c.153]

В вертикальных рядах элементов, принадлежащих к одной и той же группе, нуклеофильная реакционная способность возрастает с увеличением атомной массы. Так, из галогенов (элементы Vil группы) наибольшей нуклеофильной силой обладает иод. Несмотря на то что заряд ядра атома иода (53) намного больше, чем заряд ядра атома фтора (9), определяющие нуклео фильные свойства неподеленные пары электронов у иода находятся на большем расстоянии от ядра, и притяжение их к ядру значительно ослаблено экранирующим действием электронов заполненных внутренних оболочек. Это обусловливает большую поляризуемость внешних неподеленных пар, что облегчает взаимодействие их с атомом углерода, имеющим дефицит электронной плотности, и позволяет образовывать связь на больших межъядерных расстояниях. Таким образом, у галогенид-ионов нуклеофильная сила уменьшается п ряду [c.101]

В большинстве случаев возрастание заряда ядра (увеличение в нем числа протонов) сопровождается также и увеличением среднего значения масс изотопов, образующих элемент, — атомного веса элемента. Благодаря этому обстоятельству Д. И. Менделееву удалось составить периодическую систему, расположив элементы в порядке возрастания атомных весов. Данное правило не выполняется для четырех пар элементов Аг и К, Со и N1, Те и I, ТЬ и Ра первый из элементов каждой- пары имеет немного больший атомный вес, чем второй, хотя заряд ядра атома у него меньше. Д. И. Менделеев расположил К, Аг, Со, N1, Те и I в таблице не в порядке возрастания атомных весов современная формулировка периодического закона устранила это кажущееся несоответствие . [c.56]

Метод НДП позволяет обнаружить наличие неподеленной нары. Нанример, у молекулы формальдегида диагональные элементы Матрицы плотности (заряды на атомных орбиталях) на АО атомов углерода и кислорода близки к единице, тогда как на АО атома кислорода 0(з) заряд равен. 1,7670, на 0(рж) — 1,9147, т. е. электронные облака таковы, как если бы на этих атомных орбиталях располагалось по два электрона, что соответствует модели неподеленной пары. Однако следует заметить, что и 0(з), и 0(р ) входят в большинство МО наряду с другими АО. Правда, есть молекулярная орбиталь [c.94]

Как же объяснить тот факт, что атомная масса аргона больше атомной массы калия (то же для других пар) Как известно, атомная масса элемента получается как средняя величина из массовых чисел его изотопов. Очевидно, атомная масса аргона в основном определяется изотопом с большим массовым числом (он встречается в природе в большем количестве), тогда как у калия преобладает изотоп с меньшим массовым числом. Таким образом, недостатков в периодической системе нет, и с точки зрения величины зарядов атомных ядер элементы расположены правильно. [c.56]

В четырех местах периодической системы элементы расположены не в порядке возрастания их атомных масс Аг (39,948) — К (39,102), Со (58,933)—N1 (58,71), Те (127,60) — 1 (126,904), ТЬ (232,038) — Ра (231). Эти отступления часто называли недостатками периодической системы. Учение о строении атомов дало объяснение подобным отступлениям. Известно, что свойства элементов зависят от величины положительного заряда ядра, а не от атомной массы. Опытное определение зарядов ядер указанных пар элементов подтвердило, что Менделеев расположил их правильно [c.33]

По мере дальнейшего заполнения -орбиталей электронами эффект -сжатия ослабевает из-за накладывающего отталкивания между электронами. На орбитали в состоянии ° (в меньшей мере ) существенно влияет эффект проникающей к ядру пары s , которая, экранируя заряд ядра, стабилизирует состояние -орбитали. С этим связано возрастание атомных радиусов элементов, стоящих в конце периодов (в подгруппах меди и особенно цинка). [c.491]

Новейшие представления о строении атома расширили и уточнили сведения о периодическом законе, объяснили многие вопросы, ответы на которые не мог дать периодический закон в первоначальной формулировке Д. И. Менделеева. Представление о величине заряда ядра как об определяющем свойстве атома легло в основу современной формулировки периодического закона Д. И. Менделеева свойства химических элементов, а также формы и свойства соединений этих элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядер их атомов. Современная формулировка закона позволила объяснить кажущееся нарушение принципа расположения элементов в периодической системе в порядке возрастания атомных масс для четырех пар элементов Аг — К, Со — N1, Те — I, ТЬ — Ра. Она позволила объяснить причину периодического повторения свойств элементов, которая заключается в периодическом повторении строения электронных конфигураций атомов. По сходности строения электронных [c.106]

В 1869 г. Д. И. Менделеев сформулировал Периодический закон следующим образом свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от их атомных масс. Д. И. Менделеев, отдавая приоритет химическому подобию элементов, кое-где ставил более тяжелые элементы перед более легкими, объясняя эту инверсию неточностью определения атомных масс (см. раздел 1.3). Совершенствование методик определения атомных масс, в особенности внедрение масс-спектроскопических методов, открытых Дж. Дж. Томсоном и основанных на точном определении отношения заряда ионизованных атомов к массе по величине их отклонения в электрическом поле, позволило подтвердить указанную инверсию в четырех парах элементов Аг и К, Со и Ni, Те и I, позднее Th и Ра, — и показало, что атомные массы даже легких элементов не являются целочисленными. [c.105]

Химическое и кристаллохимическое строение простых веществ. Основополагающим понятием современной химии является понятие о химическом элементе, т.е. виде атомов с определенной совокупностью свойств. Под свойствами изолированных атомов подразумеваются заряд ядра и атомная масса, особенности электронного строения, потенциалы ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность, атомные, орбитальные и ионные радиусы и т.д. Однако необходимо иметь в виду, что изолированные атомы как форма организации вещества могут существовать в природе лишь при достаточно высоких температурах в виде моно-атомного пара. Единственным исключением являются благородные газы, для которых при любых условиях и в любом агрегатном состоянии структурной единицей является атом. Все остальные элементы существуют в природе в виде более сложных агрегатов молекул и кристаллов. Таким образом, следует строго различать понятия элемента как вида изолированных атомов и простого вещества как формы существования элемента в свободном состоянии. Сле- [c.239]

Для элементов, находящихся в одном и том же периоде периодической системы, заряд неподеленных пар сконцентрирован примерно в пределах одних и тех же объемов, что следует из сравнения атомных радиусов (табл. 2.2). Поэтому в этом случае относительные величины - -Л/-эффектов определяются электроотрицательностью элементов и для наиболее обычных групп NR2 > [c.108]

Нас интересует деформация иона в электрическом поле, образуемом соседним ионом. Деформируемость какого-либо тела в электрическом поле обычно называют его поляризуемостью и это свойство может Сыть определено количественно. Мы начнем с рассмотрения нейтрального атома, состоящего из равных по величине и противоположных по знаку электрических зарядов, электрические центры тяжести которых совпадают. Если поместить такой атом в электрическом поле, то в нем происходит смещение электрических зарядов, приводящее к разделению центров положительного и отрицательного зарядов и вызывающее образование электрического диполя. Момент такого диполя определяется подобно тому, как в 6.2 определяется магнитный момент. Если отрицательный заряд помещается на расстоянии о от равного положительного заряда, дипольный момент этой пары равен ео. В случае атома величину о можно рассматривать как смещение центра тяжести отрицательного заряда относительно положительного заряда ядра тогда момент равен Еео, где г — атомный номер элемента, а е — заряд электрона. Поскольку рассматривается диполь, это эквивалентно смещению одного электрона на расстояние 25. Если мы имеем дело не с атомом, а с ионом, то положение заметным образом не изменяется смещение заряда просто налагается на полный заряд. [c.174]

Атомные и ионные радиусы. В периодах с возрастанием порядкового номера значения атомных радиусов (табл. 17.1) элементов уменьшаются. Наибольшее снижение наблюдается при переходе к -элементам ПА группы из-за способности валентной пары 5 глубоко проникать к ядру и тем самым дополнительно экранировать заряд ядра. [c.397]

В программе оперируют числовые элементы 12 массивов (М1-М12). Mi и М2 - массивы значений валентных углов и длин связей, М3 - массивов углов вращения, М4 - массив, включающий требуемые математические и физические константы, эмпирические параметры потенциалов атом-атомных взаимодействий, заряды на атомах и соответствующие признаки в случае циклической молекулы. Массивы М1-М4 сохраняются без изменений при исследовании соединений одного класса. М5 - массив нулевых приближений, задающий значения варьируемым параметрам массивов М1-МЗ. Мб - массив фазовых углов, заполняется автоматически и состоит из величин, отвечающих качественно отличным частям молекулы Можно отметить два основных типа фазовых углов, связывающих векторы при двух парах атомов - sp -sp и sp -sp гибридизациях. Массивы М7-М12 -основные для цифровой шифровки молекулы. М7 - двумерный массив номеров, предшествующих троек векторов, посредством которых вычисляются последующие векторы молекулярной системы. М8 - основной массив для вычисления направляющих косинусов векторов рассматриваемой системы. М9 - двумерный массив пар чисел для каждого вектора. Он используется при вычислении координат атомов и автоматической отсортировки фиктивных векторов, вводимых для удобства вычисления фазовых углов. Первое число каждой пары соответствует номеру атома, от которого берет начало вычисляемый вектор, второе - номер валентной связи в массиве М2, вдоль которой направлен искомый вектор (для фиктивных векторов это число равно 0). М10 - массив пар номеров атомов, взаимодействие между которыми не учитывается. К таким парам, например, относятся атомы, расстояния между которыми в любых конформациях остаются неизменными, что позволяет существенно ускорить процесс поиска локальных минимумов. При замене одного из логических условий в блоке VI массив М10 принимает участие уже в противоположном процессе. В этом случае каждая пара чисел представляет собой номера атомов, взаимодействие между которыми, и только между ними, дает вклад в общую энергию. Такой прием иногда бывает полезен при вычислении энергии взаимодействия между отдельными небольшими частями большой молекулы. МП - массив пар номеров атомов, участвующих в водородном связывании, а М12 - массив признаков атомов по их принадлежности к тому или иному химическому элементу. Необходимость массива М12 связана с выбором соответствующей потенциальной функции для учета энергии взаимодействия между конкретной парой атомов. [c.238]

Учение о строении атомов дало объяснение указанным отступлениям. Выше ( 2) мы пришли к выводу, что свойства элемента зависят от величины положительного заряда ядра, а не от атомной массы. Опытное определение зарядов ядер указанных четырех пар элементов с помош,ью закона Мозли подтвердило, что Менделеев расположил их правильно з Аг— К, 2,Со— sNi, згТе—sel- eoTh— Ра. [c.56]

Учение о строении атомов дало объяснение указанным отступлениям. Согласно 25, более правильно говорить, что свойства элемента зависят от величины положительного заряда ядра, а не от атомного веса. Опытное определение зарядов ядер при помощи рентгеновских спектров подтвердило правильность расположения указанных 4 пар элементов, сделанное Д. И. Менделеевым 18Аг —, (,К, Со — 52Те-ьз1, воТН- Ра. [c.192]

Нет нужды подробно описывать все стадии химического разделения плутония и урана. Обычно разделение их начинают с растворения урановых брусков в азотной кислоте, после чего содержащиеся в растворе уран, нептуний, плутоний и осколочные элементы разлучают , применяя для этого уже традиционные радиохимические методы — осаждение, экстракцию, ионный обмен и другие. Конечные плутонийсодержащие продукты этой многостадийной технологии — его двуокись РиОг или фториды — РиРз или РиР4. Их восстанавливают до металла парами бария, кальция или лития. Однако полученный в этих процессах плутоний не годится на роль конструкционного материала — тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов из него не сделать, заряда атомной бомбы не отлить. Почему Температура плавления плутония — всего 640° С — вполне достижима. [c.400]

В табл. 8.4 приведены некоторые примеры тетраэдрических молекул. Вообще тетраэдрическая координация четырех лигандов наиболее обычна для оксосоединений, комплексов и для некоторых переходных элементов в низких состояниях окисления, когда небольшой заряд атомного остова приводит к ограничению числа электронных пар, удеряашатых на валентной оболочке. Галогениды меди [c.216]

В 1829 г. немецкий химик Иоганн Дёберейнер обнаружил существование нескольких групп из трех элементов (триад) со сходными химическими свойствами. В каждой триаде атомная масса среднего элемента оказалась приблизительно равной среднему арифметическому из атомных масс двух крайних элементов. Парь каждого элемента в триаде хлор, бром и иод окрашены и состоят из двухатомных молекул. Каждый из этих трех элементов соединяется с металлами и имеет соединительный вес, равный атомному весу (массе) этого элемента. Каждый элемент образует с кислородом ионы, обладающие одним отрицательным зарядом СЮ", IO3", BrOj и lOj. Атомная масса брома (80) приблизительно совпадает со средним арифметическим из атомных масс хлора (35,5) и иода (127). В табл. 7-1 указано сходство между элементами этой и других триад. [c.303]

Однако часто наблюдаются отклонения от правила Сиджвика. Например, совершенно устойчивый мономерный ион [Р1(ЫНз)4 + имеет ЭАН, неравный атомному номеру следующего за платиной инертного элемента родона. При вычислении эффективного атомного номера [Со(ЫНз)5С1]С12 надо учитывать строение комплексного соединения, заряд комплексного иона, атомный номер центрального атома. Атомный номер Со равен 27. Пять молекул аммиака образуют донорно-акцепторные связи за счет свободных пар электронов. Заряд комплексного иона +2. Внутрисферная хлорогруппа предоставляет для связи один электрон. Суммируя, находим, что значение эффективного атомного номера пентамминахлорокобальтихлорида равно 27+5-2+[ —2—36, т. е. соответствует атомному номеру инертного газа аргона. Для соединения триамминового типа [Со(ЫНз)зС1з] он также равен l27-f 3 2 + 3= 3 6. Таким образом, при переходе от соединений одного типа к другому эффективный атомный номер не изменяется. [c.247]

Напротив, если химические свойства малораспространенных элементов, зависящие прежде всего от заряда и радиуса образуемых ими ионов, существенно отличаются от свойств элементов, широко распространенных (т. е. с атомными ядрами высокой устойчивости), то минералы, образованные малорасиространенными элементами, не находят себе носителя кристаллизации и поэтому дольше других элементов сохраняются в расплаве. Такая задержка кристаллизации способствует концентрированию данного минерала в остаточном расплаве. Часто именно такие расплавы увлекаются водяным паром в трещины застывшей силикатной магмы и там застывают в виде пегматитовых жил ( остаточная кристаллизация). Поэтому пегматиты часто содержат собственные минералы многих редких элементов (без матрицы, образованной минералами широко распространенных элементов). [c.245]

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]

Излучат. К. п. классифицируют по типам квантовых состояний, между к-рыми происходит переход. Электронные К.п, обусловлены изменением электронного распределения-переходами внеш. (валентных) электронов между орбиталями (типичные энергии я 2,6-10 Дж/моль, частоты излучения лежат в видимой и УФ областях спектра), ионизацией внутр. электронов (для элементов с зарядом ядра 2 т 10 А я 1,3 -10 Дж/моль, излучение в рентгеновском диапазоне), аннигиляцией электронно-позитронных пар (Д % 1,3 10 Дж/моль, излучение в /-диапазоне). При переходах из возбужденных электронных состояний в основное различают флуоресценцию (оба состояния, связанные К. п., имеют одинаковую мульти-метность) и фосфоресценцию (мультиплетность возбужденного состояния отличается от мультиплетности основного) (см. Люминесценция). Колебат. К. п. связаны с внутримол. процессами, сопровождающимися перестройкой ядерной подсистемы (Д % 1 10 -5-Ю Дж/моль, излучение в ИК диапазоне), вращат. К. п.-с из.менением вращат. состояний молекул (10-10 см я 1,2-10 -1,2 х X 10 Дж/моль, излучение в микроволновой и радиочастотной областях спектра). Как правило, в мол. системах при электронных К. п. происходит изменение колебат. состояний, поэтому соответствующие К. п. наз. электронно-колебательными. Отдельно выделяют К. п., связанные с изменением ориентации спина электрона или атомных ядер (эти переходы оказываются возможными благодаря расщеплению энергетич. уровней системы в магн. поле), изменением ориентации квадрупольного электрич. момента ядер в электрич. поле. Об использовании указанных К. п. в хим. анализе и для изучения структуры молекул см. Вращательные спектры. Колебательные спектры. Электронные спектры, Мёссбауэровская спектроскопия, Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс, Ядерный квадрупольный резонанс. Рентгеновская спектроскопия. Фотоэлектронная спектроскопия. [c.368]

Ионная связь осуществляется главным образом в результате электростатического притяжения между ионами с зарядами противоположных знаков. Наличие силы притяжения между такими ионами объясняет устойчивость ионных соединений, типичными представителями которых являются NaF, Li l, aO и K l. Каждый из ионов, входящих в эти соединения, обладает электронным строением атома благородного газа, ближайшего к данному элементу по периодической системе заряды ионов обусловлены несоответствием между числом имеющихся у них электронов и числом протонов в атомных ядрах. Изолированные ионы и простейшие изолированные пары ионов, которые могли бы описываться, например, такими формулами, как Na l, существуют только в газообразном состоянии. Как уже отмечалось выше, в твердом состоянии они образуют упорядоченные периодические структуры, а в жидком состоянии и в растворах сильно взаимодействуют с другими ионами или с молекулами растворителя. [c.112]

Химия висмута, как и химия всех р-элементов шестого периода, связана с особенностью строения их электронных оболочек. Как говорилось в разд. 2.7 и 2.8, проникающая способность s-элек-тронов заметно больше, чем р-электронов. Связанная с этим разница в энергиях S- и р-атомных орбиталей увеличивается по мере увеличения заряда ядра, и у р-элементов шестого периода, после появления в электронной оболочке /-электронов, эта разница уже так велика, что s-электроны предпочитают оставаться неподеленной парой атома. В результате высшая степень окисления в соединениях р-элементов шестого периода достигается с большим трудом, такие соединения редки и, как правило, являются сильными окислителями. Само явление пониженной склонности бз-электронов к участию в образовании химических связей часто называют эффектом инертной пары. [c.286]