Ионные радиусы и радиусы ковалентные

В главной подгруппе первой группы периодической системы находятся литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций В соответствии с номером группы в своих соединениях (в большинстве случаев ионных) они проявляют всегда степень окисления -Ы. Чисто ковалентное а—ст-связывание имеет место в газообразных молекулах Кза, Ка и т. д. Эти элементы — самые неблагородные . Их стандартные потенциалы порядка от —2,7 до —3,0 В (ср. табл. В.14). Ионные радиусы сопоставлены в табл. А.16. Обраш,ает на себя внимание тот факт, что при переходе от натрия к калию изменение радиусов оказывается, большим, чем в следующем за ними ряду элементов К—НЬ—Сз почему ). Это обстоятельство является главной причиной отличия свойств натрия от его более тяжелых аналогов. С учетом этого становится понятной аналогия в свойствах соответствующих соединений калия, рубидия и цезия. Особо следует под [c.597]

Атомные и ионные радиусы. Условно принимая, что атомы и ионы имеют форму шара, можно считать, что. межъядерное расстояние с/ равно сумме радиусов двух соседних частиц. Очевидно, если обе частицы одинаковы, радиус каждой равен У 2 Так, межъядерное расстояние в металлическом кристалле натрия й == 0,320 нм. Отсюда металлический атомный радиус натрия равен 0,160 нм. Межъядерное расстояние в молекуле Маа составляет 0,308 нм, т. е. ковалентный радиус атома натрия равен 0,154 нм. Таким образом, атомные радиусы одного и того же элемента зависят от типа химической связи. Величины ковалентных радиусов зависят также от порядка химической связи. Например, при одинарной, двойной и трой- [c.152]

Ковалентные и ионные радиусы уменьшаются при движении слева направо по периодам Периодической таблицы. В первом коротком периоде (11 — Р) заряд ядра атома увеличивается от 3 до 9. Из-за увеличения заряда ядра К-электроны приближаются к ядру и радиус Д -оболочки уменьшается. Влияние этого обстоятельства на электроны -оболочки осложняется тем, что они экранированы от ядра Л -оболочкой и эффективно действующий ядерный заряд оказывается меньше действительного заряда ядра атома. Например, у лития внешний электрон притягивается ядром с зарядом - -3, экранированным двумя электронами. Вследствие чего значение действующего заряда оказывается ближе к +1, чем к +3. У бериллия -электроны экранированы двумя электронами, что приводит к уменьшению действующего на них заряда от +4 приблизительно до +2. Тем не менее при движении по периоду слева направо эффективные заряды ядер увеличиваются, что является причиной постепенного уменьшения атомных радиусов (см. рис. 15.4, б). Радиусы ионов с одинаковыми зарядами (например, M + ) изменяются аналогично. [c.361]

У кварцевого стекла основная структурная единица — кремнекислородный тетраэдр. Тетраэдрическая координация кремния по кислороду обусловлена величиной отношения ионных радиусов кремния и кислорода, равной 0,29. Как известно, четверная координация катиона наиболее устойчива в пределах / к// о = 0,225—0,414. Расстояние Si—О равно О, 162 нм, а расстояние 0—0 — 0,265 нм. Угол внутри тетраэдра О—Si—О составляет примерно 109—110°. Связь Si—О преимущественно ковалентная, причем ири переходе от кристаллических веществ к стеклообразным степень ковалентности может повышаться с 50 до 80%. [c.201]

Появление определенной симметрии в молекулах было уже объяснено (разд. 6.3.2) на основе метода валентных связей при образовании ковалентной связи (гибридизация). Однако как чисто электростатические, так и геометрические соотношения могут привести к определенной симметрии в координационных соединениях, если исходить из ионной модели строения молекулы. Рассмотрим, например, координационный полиэдр А +Вр, в котором центральный ион с зарядом - п окружен р однозарядными лигандами. Потенциальная энергия комплекса складывается из отдельных членов, учитывающих кулоновское взаимодействие ионных пар. Сумма отрицательных (связывающих) членов тем больше, чем меньше расстояние между ионом и лигандом. Минимальное расстояние между ионом и лигандом равно гп+г (гп —радиус центрального иона, г —радиус лиганда). Для октаэдрического комплекса с симметрией Ол [c.121]

НОСТИ возникают в связи с проблемой природы ионной пары. В простейшем случае одновалентных ионов А и В , образующих ионную пару, возможно существование различных типов ионных пар, от таких, в которых расстояние между зарядами равно сумме ионных радиусов А и В, и до молекулы, в которой АиВ образуют ковалентную связь, не обязательно полярную. [c.454]

Химические эффекты обычно подразделяют на индукционные, резонансные (или мезомерные) и эффекты поля, и в общем изменение карбонильной частоты при замене заместителя X может быть удовлетворительно объяснено влиянием этих эффектов. Если заместитель X заменен другим заместителем, имеющим большую способность притягивать электроны, то формальный положительный заряд на атоме кислорода повышается. Это снижает различие в способности притягивать электроны между атомами углерода и кислорода, и полярность связи уменьшается. Так как ионные радиусы больше ковалентных, связь укорачивается и v O увеличивается. Этот вывод согласуется с наблюдением, что при увеличении карбонильных частот атомы кислорода становятся менее основными (т. е. менее ионными) [38, 214]. Обнаружено также, что соединения с более высокими значениями v O менее чувствительны к влиянию природы растворителя или фазовым изменениям (по крайней мере в отношении значения v O), тогда как соединения с малыми значениями карбонильных частот проявляют значительную чувствительность к этим эффектам. [c.147]

Ионный радиус, А Ковалентный радиус, А Атомная поляризуемость, А [c.322]

В ряду фторидов шелочных металлов радиус иона фтора (определенный методом измерения распределения электронной плотности в кристалле) оказывается наименьшим у фторида лития вероятно, этот эффект обусловлен нарастанием ковалентности связи при переходе к катионам малых радиусов. Степень ковалентности даже в таких солях, как хлорид натрия, весьма заметна — у хлорида натрия она составляет приблизительно 15% (т. е. эффективный заряд иона натрия равен не -Ы, а 0,85). [c.294]

Очевидно, что для расчетов доли Ei мы применим радиусы, приведенные в табл. 21—23, а не радиусы табл. 20, построенной на основании кристаллов с преобладающим ионным характером. Предлагаемое сравнение ионных радиусов с ковалентными радиусами (или точнее с ионно-ковалентными) иногда представляет большой интерес. Таким образом, можно установить [c.140]

СКОЛЬ часто расстояния, вычисленные из ионных радиусов и ковалентных радиусов, близко подходят друг к другу. Большие расхождения наблюдаются только в тех случаях, если образующие соединение элементы очень близко расположены друг к другу в периодической таблице и эти соединения имеют совершенно определенный ковалентный характер. Однако разделение расстояния между соседними атомами весьма различно в зависимости от того, пользуются ли ковалентными или ионными радиусами. [c.328]

В отличие от ковалентных соединений координационное число в чисто ионных соединениях не зависит от специфики электронной структуры элементов, а определяется соотношением размеров ионов. Так. при соотношении ионных радиусов в пределах 0,41 — 0,73 [c.87]

Первоначально сложилось представление об эффективных радиусах атомов, проявляющихся в их действиях, т. е. в химических соединениях. Эффективные радиусы определяли из экспериментальных данных по межъядерным расстояниям в молекулах и кристаллах. При этом предполагалось, что атомы представляют собой несжимаемые шары, которые соприкасаются своимн поверхностями в соединениях. При определении значения эффективного радиуса из межъядерных расстояний в ковалентных молекулах подразумевали ковалентные радиусы, при вычислении их из данных для металлических кристаллов — металлические радиусы. Наконец, эффективные радиусы, рассчитанные для кристаллов с преимущественно ионной связью назывались ионными радиусами. Для этого определяли радиус какого-нибудь иона, а затем вычисляли ионные радиусы других элементов из экспериментальных данных по межъядерным расстояниям в кристаллических решетках. Так, с помощью оптических методов, а затем расчетом был определен радиус аниона фтора, равный 0,113 нм. А расстояние между ядрами N3 и Р в решетке ЫаР было установлено равным 0,231 нм. Отсюда радиус иона Ыа+ 0,231—0,113 = 0,098 нм. Металлические радиусы получены делением пополам расстояния между центрами двух смежных атомов в кристаллических решетках металлов. Ковалентные радиусы неметаллов также вычислены как половина межъя-дерного расстояния в молекулах или кристаллах соответствующих [c.67]

В первой части гл. 4 рассмотрены основные особенности ионной связи, включая природу образования и энергетику связи, закономерности изменения ионных радиусов и координационных чисел, взаимную поляризацию ионов и ее влияние на свойства ионных кристаллов. Во второй части обсуждаются основные типы ковалентной связи, дано представление о методе валентных схем и рассмотрена теория молекулярных орбиталей. В третьей части рассмотрены невалентные силы сцепления. [c.169]

Атомные и ионные радиусы. Условно принимая, что атомы и ионы имеют форму шара, можно считать, что межъядерное расстояние d равно сумме радиусов двух соседних частиц (точнее сфер их действия). Очевидно, если обе частицы одинаковы, радиус каждой равен 1/2 d. Так, межъядерное расстояние в металлическом кристалле натрия ( =3,20 A. Отсюда металлический атомный радиус натрия равен 1,60 A. Межъядерное же расстояние в ковалентной молекуле Nag составляет 3,08 A, т. е. ковалентный радиус [c.184]

Химия бериллия, соединения которого в основном ковалентны (разд. 36.7.2), очень напоминает химию алюминия (диагональное сходство)..С другой стороны, меньшие различия ионных радиусов кальция, стронция и бария очень часто обусловливают -общность реакций этих элементов. Меньший радиус иона Mg2+ -служит, например, причиной значительной растворимости сульфата (большая энергия гидратации иона Mg +), малой растворимости гидроксида (деформация поляризуемого иона ОН ) ж низкой температуры разложения карбоната магния по срав-ьяению с карбонатами кальция, стронция и бария (сильная де- [c.600]

Такой порядок объясняется тем, что здесь господствующим фактором является энергия кристаллической решетки, которая возрастает с уменьшением ионного радиуса галогена. Этот порядок соблюдается для галидов щелочных и щелочноземельных металлов и лантаноидов. В последних двух случаях фториды практически нерастворимы. Для кристаллов галидов, у которых в достаточной мере проявляется ковалентная связь, растворимость фторида может оказаться большой, а растворимость иодида малой, как, например, в случае Ag (I) и Hg(II). [c.317]

Магний и бериллий существенно различаются размерами атомов и ионов (например, радиусы ионов 68 + и Mg соответственно равны 0,34 и 0,78 А). От своего соседа по периоду — алюминия-—магний отличается меньшим числом валентных электронов и относительно большим размером атома. Поэтому способность магния образовывать ковалентную связь, по сравнению с Ве и А1, понижена. Напротив, для него более характерно образование ионной связи. В этом отношении он приближается к элементам подгруппы кальция. [c.570]

Наряду с ионными радиусами для большинства элементов известны оценки так называемых атомных радиусов и нормальных ковалентных радиусов, применяющиеся для оценки длин связей в существенно неионных соединениях. Как правило, для одного и того же элемента радиус увеличивается при уменьшении степени окисления так, радиус Те + в системе Полинга 0,056 нм, Те + — 0,081 нм нормальный ковалентный радиус Те 0,137 нм и, наконец, радиус Те - 0,221 нм. Таким образом, возникает впечатление, что [c.52]

Расстояния М—Н в гидридах переходных металлов близки к сумме ковалентных радиусов атомов. Для первого ряда переходных металлов они составляют 0,14—0,17 нм, тогда как ионный радиус гидрид-иона в системе Гольдшмидта 0,154 нм. [c.93]

Если сравнить эти радиусы с металлическими или ковалентными, а также с кажущимися ионными радиусами, определенными обычным методом, то видно, что они ближе всего к кажущимся ионным радиусам (табл. 4-3), за исключением В г, для которого радиус, определенный по карте электронной плотности заряда для uBr, ближе к значению, найденному для бромида металла группы IA. Нужно отметить и уменьшение значения для радиуса С1, определенного по карте для u l. Значительно меньшая ионность в соединениях Си, конечно, не является неожиданной. Разумно принять, что степень близости радиуса, определенного по карте, с кажущимся ионным радиусом может служить своеобразной мерой ионного характера связи или ее ионности. Например, в последнем столбце табл. 4-3 приведены разности значений радиусов, определенных по карте, и ионных радиусов по Полингу. Увеличение в ряду этих значений совпадает с рядом уменьшения ионности связей К"" > Na+ > Li"" > Си иСГ>Вг . [c.111]

Особенность силикатных и алюмосиликатных кристаллов по сравнению с обычными ионными кристаллами, также состоит в том, что их связи в решетке преимущественно ковалентные. Этим объясняются высокие температуры плавления силикатов и их ничтожная летучесть, а также способность некоторых силикатов легко обменивать ионы металла на другие ионы. Так, некоторые природные цеолиты или искусственно приготовленные силикаты при взаимодействии с водными растворами солей могут содержащиеся в них катионы частично обменивать на катионы, имеющиеся в растворе, но при условии, если размеры этих ионов значительно не различаются. Например, Ыа" " (радиус 1,05 А) легко обменивается на ионы Са + (радиус 0,95 А) в отношении 2 1. [c.61]

Константу й определяют опытным путем. По этим данным вычисляют эффективные радиусы частиц. В зависимости от характера межчастичных связей в решетках говорят о молекулярных, ковалентных, металлических или ионных эффективных радиусах. [c.123]

Электронная конфигурация Ковалентный радиус, нм Ионный радиус (—1), нм Энергия ионизации, эВ Сродство к электрону, эВ Энергия связи Г—Г, кДж/моль [c.415]

Электронная конфигурация Ковалентный радиус, нм Ионный радиус, нм [c.424]

Ковалентный радиус, нм Ионный радиус, нм [c.435]

В зависимости от зарядов ионов, замещающих друг друга, различают изовалентные и гетеровалентные замещения. В изовалентном замещении участвуют ионы с одинаковыми электрическими зарядами и близкими ионными радиусами, например, ионы калия, аммония, рубидия, цезия взаимозаменяемы также ионы стронция, бария, радия, магния и железа (П). При гетеровалентном изоморфизме нзаимоза-мещаемы разновалентные ионы равных или близких ионных радиусов. При этом различия в ионных радиусах могут быть значительно большими, чем при изовалентном изоморфизме. Например, ионы Li" можно заместить ионами Mg + (ионные радиусы одинаковы — 0,78 А). Замещаются также ионы Na+ ионами Са +, хотя ионный радиус натрия 0,98 А, а кальция 1,06 А. С другой стороны, ионный радиус меди (I) и натрия соответственно 0,96 и 0,95 А, но медь (I) образует ковалентные соединения, натрий — ионные, поэтому смешанные кристаллы таких медных и натриевых солей не образуются. Ионы с близкими ионными радиусами образуют изоморфные ряды соединений. Чем ближе величины ионных радиусов, тем легче катионы образуют изоморфные соединения. [c.78]

Первоначально сложилось представление об эффективных радиусах атомов, проявляюпщхся в их действиях, т.е. в химических соединениях. Эффективные радиусы определяли из экспериментальных данных по межъядерным расстояниям в молекулах и кристаллах. При этом предполагалось, что атомы представляют собой несжимаемые шары, которые соприкасаются своими поверхностями в соединениях. При определении значения эффективного радиуса из межъядерных расстояний в ковалентных молекулах подразумевали ковалентные радиусы, при вычислении их из данных для металлических кристаллов — металлические радиусы. Наконец, эффективные радиусы, рассчитанные для кристаллов с преимущественно ионной связью, назывались ионными радиусами. Для этого определяли радиус какого- ибудь иона, а затем вычисляли ионные радиусы других элементов из экспериментальных данных по межъядерным расстояниям в кристаллических решетках. Так, с помощью оптических методов, а затем расчетом был определен радиус аниона фтора, равный 0,113 нм. А расстояние между атомами На и Г в решетке КаГ было установлено равным 0,231 нм. Отсюда радиус иона На равен 0,231 — 0,113 = 0,118 нм. Металлические радиусы получены делением пополам расстояния между центрами двух смежных атомов в кристаллических решетках металлов. Ковалентные радиусы неметаллов также вычислены как половина межъядерного расстояния в молекулах или кристаллах соответствующих простых веществ. Для одного и того же элемента эффективные радиусы (ковалентный, ионный, металлический) не совпадают между собой. Это свидетельствует о зависимости эффективных радиусов не только от природы атомов, но и от характера химической связи, координационного числа и других факторов (см. табл. 4). Изменение эффективных радиусов атомов носит периодический характер (рис. 22). В периодах по мере роста заряда ядра эффективные радиусы атомов уменьшаются, так как происходит стягивание электронных слоев к ядру (при постоянстве их числа для данного периода). Наибольшее уменьшение характерно для 5- и р-элементов. В больших периодах для и /-элементов наблюдается более плавное уменьшение эффективных радиусов, называемое соответственно 4- и /сжатием. Эффективные радиусы атомов благородных газов, которыми заканчиваются периоды системы, значительно больше эффективных радиусов предшествующих им р-элементов. Значения эффективных радиусов благородных газов (см. табл. 4) получены из межъядерных расстояний в кристаллах этих веществ, существующих при низких температурах. А в кристаллах благородных газов действуют слабые силы Ван-дер-Ваальса в отличие, например, от молекул галогенов, в которых имеются прочные ковалентные связи. [c.52]

Поляризация ионов оказывает заметное влияние на свойства образуемых ими соединений. Поскольку с уси.лением поляризации возрастает степень ковалентности связи, то это сказывается на диссоциации солей в водных растворах. Так, х,порид бария ВаСЬ принадлежит к сильным электролитам и в водных растворах практически полностью распадается на ионы, тогда как хлорид ртути Hg b почти не диссоциирует на ионы. Это объясняется сильным поляризующим действием иона радиус которого (112 пм) заметно меньше радиуса иона Ва + (138 п.м). [c.146]

Такие параметры, как ионные радиусы и энергии ионизации, могут быть использованы для предсказания возможного существования ионных соединений. Например, рассмотрим возможность существования тетрафторобората (П1) диоксигенила (О2) [BF4]. На первый взгляд кажется, что такого соединения не может быть, так как кислород обладает тенденцией скорее приобретать электроны, чем терять их. Однако первая энергия ионизации молекулы О2 хотя и велика, но химически достижима (1164 кДж/моль, ср. для Hg 1009 кДж/моль). Для расчета энергии решетки необходимо иметь хотя бы оценочное значение ионного радиуса Ог- Вероятно, его размеры близки к размерам двухатомного иона N (термохимический радиус 177 пм) кроме того, оценка г + по ковалентному радиусу О2 и радиусу [c.79]

Значения ковалентных радиусов, радиусов Ван дер Ваальса и ионных радиусов, а также некоторые физические и химические свойства галогенов приведены в табл. 19-П. На основании данных этой таблицы можно сделать интересные выводы. Для каждого типа радиусов наблюдается постепенное увеличение их при переходе сверху вниз по группе галогенов. Такое увеличение размеров отражает тот факт, что с увеличением порядкового номера элемента электроны располагаются на орбитах с более высокими уровнями энергии. Кроме того, при переходе сверху вниз по периодической таблице мы обнаруживаем увеличение температур кипения и температур плавления элементов. Такая тенденция наблюдается для ряда молекулярных твердых веществ, в которых молекулы удерживаются друг около друга в основном за счет вандерваальсовых сил. Такие силы увеличиваются в случае сложных молекул с большим числом электронов. [c.528]

Малый атомный радиус бериллия (в сравнении с радиусом элементов-аналогов и лития), а также его более высокий потенциал ионизации придают ему слабо электроположительный характер. Так, практически во всех соединениях бериллия связи имеют в большей или меньшей степени ковалентный характер. На химические свойства бериллия значительно большее влияние, чем в случае магния, оказывает малый ионный радиус Бе +, который оценивается примерно в 0,03 нм. Так, соли бериллия имеют значительно более кислую реакцию, так как гид-.ратированный катион бериллия является кислотой (разд. 33.4.4) [Ве(Н,0)4]2+ [Ве(НаО)з(ОН)]+-Ь Н+ [c.602]