Конфигурация электронная наполовину заполненная

Все три элемента в степени окисления (II) и (III) образуют аквакомплексы. Соединения Тс (IV) с октаэдрической структурой и с J -электронной конфигурацией отличаются особой устойчивостью, так как три электрона наполовину заполняют Е-энергетиче-ский подуровень. [c.461]

Особый интерес представляет сродство к электрону элементов группы 5А. В основном состоянии атомы элементов группы 5А обладают электронной конфигурацией пБ пр пр пр. Другими словами, в соответствии с правилом Гунда все валентные р-ор-битали этих атомов наполовину заполнены электронами, спины которых ориентированы в одинаковом направлении. Присоединение электрона к такой довольно устойчивой конфигурации энергетически невыгодно, и действительно, сродство к электрону азота близко к нулю или даже несколько положительно (см. разд. 6.6, ч. 1). Значения сродства к электрону для других элементов группы 5А отрицательны, но все же присоединение электрона к любому элементу группы 5А приводит к выделению значительно меньшей энергии, чем для элементов группы 6А или 7А. Наличие устойчивой, наполовину заполненной электронной подоболочки ответственно также за относительно высокие значения энергии ионизации элементов группы 5А, особенно в случае азота, который имеет более высокий потенциал ионизации, чем кислород. [c.314]

Исследование химических свойств трансурановых элементов позволило предположить, что после актиния (Z = 89) начинается заполнение внутренней 5/-оболочки, и актиний предшествует второй группе редкоземельных элементов — актинидов, являясь гомологом лантана, предшествующего первой группе редкоземельных элементов — семейству лантанидов. Согласно этим предположениям, стабильная конфигурация с семью 5/-электронами должна быть у кюрия, что подтверждалось возрастанием устойчивости трехвалентных соединений вдоль ряда. Действительно, если торий имеет валентность IV, а наиболее устойчивой степенью окисления урана является VI и плутония— IV, то кюрий обнаруживает только валентность III, что служит подтверждением предположения о стабильности его электронной конфигурации (оболочка 5/ заполнена наполовину). [c.264]

При одинаковых наборах Ь, 3) в случае электронных оболочек, заполненных меньше чем наполовину, меньшей энергией обладает состояние с меньшим а в случае, когда электронные оболочки заполнены более чем наполовину, меньшей энергией обладает состояние с большим /. В случае ровно наполовину заполненных электронных оболочек ничего определенного сказать нельзя. В случае атома С и иона 0-" указанные три правила позволяют полностью определить взаимное расположение уровней, соответствующих конфигурации 18 25"2р", причем получающийся порядок следования уровней совпадает с наблюдаемым на эксперименте. Состояния Ро, 1, 2. получаются также из конфигурации 15 25"2р атома О, но в данном случае подоболочка 2р заполнена больше чем наполовину, поэтому энергии состояний располагаются в порядке Рз, Р1, Ро, [c.216]

Хотя химические свойства редкоземельных элементов очень схожи, их магнитные свойства, определяемые главным образом числом электронов в 4/-оболочке, могут резко различаться. В той же табл. 8.1 приведены термы основных состояний, энергии первых возбужденных уровней иона, -факторы Ланде, магнитные моменты и эффективные магнитные моменты трижды ионизированных атомов редкоземельных элементов. Термы основного состояния редкоземельных ионов подчиняются правилам Хунда, а именно а) конфигурация спинов имеет максимально возможный полный спин 5 б) орбитальный момент имеет максимально возможное (с учетом правила (а) и принципа Паули) значение в) полный угловой момент J равен Ь — 8, если оболочки заполнены менее чем наполовину (п<7), и У = Ь + 5, если они заполнены больше чем наполовину (п>1). [c.339]

В атомах лантаноидов заполняется электронами энергетический 4/-подуровень. При этом заполнение электронами /-подуровня связано с образованием одной из трех возможных устойчивых конфигураций незаполненной 4/ , наполовину заполненной 4/ и предельно заполненной 4/ . Именно поэтому в периодической системе элементов Менделеева за элементом 4/ 5 6з (Ва) следует элемент 4f 5d 6s (Ьа), что отвечает сохранению устойчивой конфигурации 4/ , а за элементом [c.321]

Повышенной устойчивостью отличаются состояния, в которых Зс -оболочка заполнена наполовину или целиком этим объясняются электронные конфигурации хрома З Чз и меди Зd 4s . Вообще -орбитали несколько стабильнее, поэтому обычно наблюдаются степени окисления +2. Часть Зй-электронов также может принимать участие в образовании связей. От титана до марганца, грубо говоря, все 45- и З -электроны могут принимать участие в образовании связей. Но дальше (у железа, кобальта и никеля) устойчивость высших степеней окисления падает столь резко, что практически удается получить лишь соединения железа (VI). [c.201]

Заполнение подуровней р, (1 и / всегда происходит в согласии с правилом Гунда. При этом обнаруживается, что существуют наиболее устойчивые с энергетической точки зрения электронные конфигурации подуровней, когда они совсем не заполнены, заполнены наполовину и заполнены полностью (рис. 7.32). Один из примеров такого явления— распределение электронов в атоме. ... [c.390]

Внутренняя периодичность находит естественное объяснение, если учесть, что энергетически вырожденные р-, и /орбитали заполняются в соответствии с правилом Гунда, причем повышенной стабильностью обладают вакантные, полностью завершенные (р , / ), а также наполовину завершенные (рЗ, f) вырожденные орбитали. В соответствии с этим, например, валентная электронная конфигурация кислорода 2з 2р ) оказывается несколько менее стабильной, чем у азота (28 2р ). У -элементов при переходе, например, от Мп к Ге (4 23 ) [c.236]

Используя правило Хунда, найдите наиболее устойчивый терм атома а) электронная конфигурация незаполненной подо-болочки которого / или nd б) незаполненная подоболочка которого заполнена ровно наполовину пятью электронами. [c.33]

Сначала короткое замечание относительно электронных структур актиноидов. Точно не известно, появляется ли 5/-электрон впервые у тория, однако доказано, что у кюрия (Z = 96) в структуре содержится семь 5/-электро-нов, т. е. 5/-подоболочка заполняется у него наполовину. Конфигурации тяжелых актиноидов еще неизвестны. Но оставим в стороне вопрос о расположении электронов и рассмотрим свойства актиноидов. Торий действительно похож на церий, но на этом сходство элементов-аналогов двух редкоземельных семейств надолго прекращается. У протактиния мало общего с празеодимом, уран не похож на неодим, нептуний — на прометий, плутоний — на самарий, америций — на европий. Основная валентность у легких актиноидов отнюдь не 3-1-, что характерно для целого ряда лантаноидов у тория она 4-Ь, у протактиния 5- -, у урана 6+, у нептуния 5- -, у плутония 4-Ь лишь у америция и кюрия валентность 3+ становится основной, но для кюрия, например, широко известны двуокись и тетрафторид, что недоступно его аналогу — гадолинию. Трехвалентные же производные большинства легких актиноидов, как правило, неустойчивы они становятся основными лишь у тяжелых актиноидов. На схеме приведено сравнение валентных состояний актиноидов и лантаноидов [c.193]

Хотя после ЭТОГО в третьем слое остается свободной вся -оболочка (10 вакансий), однако у следующих за аргоном калия и кальция начинает заполняться 4-й слой и лишь со скандия возобновляется достройка 3-го слоя (формирование -оболочки). Эта достройка заканчивается у меди. Заполнение а-оболочки в декаде 5с—2п осуществляется не вполне регулярно — у атомов Сг и Си происходит провал внешнего -электрона на предшествующую -оболочку. 3 - и 4 -состояния В декаде 5с—2п близки по энергии и добавление электронов может вызвать перемену взаимного расположения этих уровней. Провал электрона в атоме хрома приводит к заполнению -оболочки наполовину (конфигурация й ), а у меди — к ее полному укомплектованию конфигурация °). Аналогичная неравномерность в застройке -и/-оболочек наблюдается и в следующих периодах (см. табл. 7). [c.71]

По такому принципу вы сможете изобразить электронные конфигурации атомов большинства переходных элементов. Однако неизбежны некоторые ошибки, так как существует несколько исключений, обусловленных особой устойчивостью электронных оболочек атома, у которого определенные уровни заполнены целиком или наполовину. Электронные конфигурации переходных элементов четвертого периода приведены в табл. 22-1 [c.579]

Величины параметров спин-гамильтониана приведены в табл. 17. Как и для иона Сг , ЭПР ионов с конфигурацией может наблюдаться при высоких температурах, поскольку нет возбужденных состояний, близких по энергии к основному. Далее, подобно иону Сг , тензоры g и А близки к изотропным даже при большой величине параметра тонкой структуры D. В отличие от Сг + ЭПР ионов с конфигурацией d трудно наблюдать при наличии расщепления в нулевом поле. Сг + является системой с нечетным числом электронов, и расщепление в нулевом поле всегда оставляет основным состоянием крамерсов дублет. Ион содержит восемь d-электронов, и при большом расщеплении в нулевом поле расщепляются все три спиновых состояния. Так как d-оболочка Ni- заполнена больше чем наполовину, то величины компонент -тензора больше [c.425]

Электронная конфигурация атома кислорода записывается в виде is 2s 2p%2py2p, так что одна р-орбиталь заполнена полностью, а каждая из двух других имеет по одному электрону. Эти наполовину заполненные р-орбитали расположены под углом 90° относительно друг друга (рис. 16-7) и могут образовывать ковалентные связи с атомами водорода, так что валентный угол должен быть 90°. Однако в действительности валентный угол равен 104,5°. Теоретические исследования, проведенные в последнее время, показывают, что было бы более точным считать, что орбитали 2s и 2р атома кислорода в молекуле воды образуют новый тип орбитали (гибридизованную орбиталь), имеющую приблизительно тетраэдрическую симметрию, что должно привести к валентному углу, равному примерно 109°. Комбинирование различных типов орбиталей, при котором возникают орбитали промежуточного вида, называется гибридизацией. Незанятые пары электронов кислорода, как видно на рис. 17-3, расположены в противоположной стороне от атомов водорода. Эти электроны сильно влияют на свойства воды именно они — причина того, что атом кислорода хоть и слабо, но связан с атомами водорода соседней молекулы воды. Такая связь называется водородной связью (стр. 525). В молекуле льда атомы расположены тетра-вдрически, и каждый атом кислорода связан с четырьмя атомами водорода. В случае льда водородная связь образуется в направлении осей облаков свободных пар электронов, а существование этой связи в жидкой воде обусловливает высокую температуру кипения воды по сравнению с температурами кипения гидридов других элементов в [c.521]

Низкие значения энергий ионизации щелочных металлов могут быть связаны с особенно устойчивыми конфигурациями их ионов, образующихся при удалении электрона, например Li+(ls ), Na+(ls 2s 2p ) и т.д. Низкое значение энергии ионизации бора отражает устойчивость конфигурации В+, ls 2s , а низкое по сравнению с соседними элементами значение I для кислорода, вероятно, связано с устойчивостью конфигурации иона 0+,. ls 2s 2pl 2р1 2р1, в которой на каждой из трех 2р-орбиталей находится по одному электрону. Далее мы увидим, что аналогичные конфигурации, где доступные d- и f-орбитали заполнены только наполовину, более устойчивы, чем конфигурации, содержащие на один электрон больше или меньше. [c.53]

У. Меггере показал, что 4/-подоболочка заполняется у Ей (2=63) наполовину, а у Ь(2=70) полностью в конфигурациях Ьа, 0с1 и Ьи очередные электроны являются 5 -электронами. [c.604]

Меггере указывает на то, что при установлении электронной конфигурации химические данные не могут оказать большую помощь так, например, для нейтрального атома кюрия нельзя отличить конфигурацию от конфигурации 5f6 f7s , поскольку -электроны (как на то указывают свойства 3d, Ad и, 5й-электронов) и /-электроны перестают оказывать влияние на химические свойства, как только соответствующие электронные оболочки заполняются наполовину. -Кроме того, на химические свойства оказывают влияние также величины энергии, сольватации и энергии решетки. [c.194]

Расщепление октаэдрическим окружением -подуровня на уровни t-ig п eg с тремя и двумя орбиталями обнаруживается в закономерностях изменения других свойств комплексных соединений. Аналогично тому, что каждый подуровень (р, d, /) обладает повышенной устойчивостью в состоянии, наполовину и полностью заполненном электронами, наблюдается повышенная устойчивость уровней ( g и eg, если они не заполнены или заполнены наполовину и полностью. Влияние числа электронов на этих уровнях проявляется во многих свойствах октаэдрических комплексов, в том числе и в ионных радиусах комплексообразователей (рис. 4.26). В ряду -элементов четвертого периода при переходе от Са + к обнаруживается уменьшение ионных радиусов. Это означает, что окружающие молекулы или ионы (лиганды) подходят на более близкие расстояния к ионам-комплексообразователям. У иона Са + -электроны отсутствуют двухзарядный ион скандия неизвестен. Ион Ti + имеет конфигурацию , и два электрона находятся на двух орбиталях из трех dxy, dy илиd . В октаэдрическом окружении эти орбитали располагаются в пространстве не на осях координат, а а областях, наиболее удаленных от лигандов. Поэтому лиганды могут подойти ближе к центральному иону, а это означает уменьшение размера иона. Аналогичным способом объясняется дальнейшее уменьшение ионного радиуса у иона V +. [c.207]

Внутренняя периодичность находит естественное объяснение, если учесть, что энергетически вырожденные р-, d- и /-орбитали заполняются в соответствии с правилом Гунда . Причем повышенной стабильностью обладают вакантные, полностью завершенные (р , /1 ), а также наполовину заполненные (р , d , р) вырожденные орбитали . В соответствии с этим, например, валентная электронная конфигурация кислорода (2s 2p ) оказывается несколько менее стабильной, чем у азота (2s 2p ). У d-элементов при переходе, например, от Мп (4s 3d ) к Fe(4s 3d ) наблюдается та же закономерность. Для 4/-элементов следует иметь в виду конкуренцию между 4/- и 5й-оболочками. У европия (6s4f ) БсС-оболочка вакантна, а 4/-оболочка заполнена наполовину. Поэтому 3-й ионизационный потен[1,иал характеризует энергию отрыва одного из электронов с 4/-уровня, обладающего стабильной 4/ -конфигурацией, а потому относительно высок. У следующего элемента — гадолиния (6s4p5d ) при сохранении стабильной 4/ -конфигурации очередной электрон попадает на 5й-оболочку и 3-й ионизационный потенциал отвечает отрыву именно этого электрона, который, естественно, значительно слабее связан с ядром. Аналогичная ситуация наблюдается при переходе от иттербия (6s4/ ) к лютецию (6s4/ 5d ). С этой точки зрения лютеций целесообразно рассматривать не как последний элемент в семействе лантаноидов, а как первый элемент в ряду 5 -металлов, а лантан, который хорошо вписывается в общую закономерность изменения ионизационного потенциала, должен возглавлять семейство лантаноидов. [c.20]

Для иллюстрации общего подхода к проблеме и выявления его существенных особенностей в качестве примера можно взять молекулу воды. Атом кислорода имеет конфигурацию s -2s-2p%2py2p (рис. 15.15). Две перпендикулярные 2р - н 2р,,-орбитали заполнены наполовину. Можно представить, что а-орбита-лн образуются, еслн ls-орбиталь одного атома водорота поместить на оси X, а ls-орбиталь другого атома водорода — на оси у. Так образуются две ортогональные (перпендикулярные) а-связи (рис. 15.15), и на каждой орбитали могут располагаться электроны атома кислороча и атома водорода. Такая модель предсказывает, что молекула воды изогнута н угол НОН равен 90°. Эта картина спра- [c.529]

Одним словом, металл, выбирая себе лиганд, явно стремится выгодно использовать как можно больше своих валентных орбит [35]. Этим можно было бы объяснить, например, значительное предрасположение к образованию октаэдрической конфигурации. Даже комплексы N1, Си и Р1, формально являющиеся четырехкоординационными, зачастую кристаллизуются или сольвати-руются в растворах таким образом, что частично расширяют свою координационную сферу до шести. В отношении интересующих нас вопросов это стремление выражается также и в наличии некоторых производных у тех бис-циклопентадиенильных соединений, у которых не заполнены МО с низкой энергией (как, например, 2о или 13 на рис. 1-10). Электроны других групп явно внедряются на эти орбиты, если они не заполнены, или спариваются с имеющимися электронами, если орбиты заняты наполовину. Так, были получены такие соединения, как Т1(СбН5)2(С6Н5)2 138], где достигается более полное использование атомных орбит металла, чем в родоначальной бмс-цикло-пентадиенильной молекуле. [c.46]

Значение Яэфф, характерное для иона Ре + в магнетите, равно 450 кэ, т. е. на - 60 кэ меньше, чем поле для Ре +. Можно указать две главные причины такого различия полей. Во-первых, -оболочка железа в ионе Ре + заполнена ровно наполовину (конфигурация иона РеЗ+—3 , а иона Ре +—3 ) и добавление одного электрона в нее уменьшает число нескомпенсированных спинов (для высокоспинового состояния), а следовательно, и степень поляризации внутренних х-электронов. По теоретическим расчетам Ватсона и Фримена [27], разница в полях Ядфф от поляризации внутренних электронов для Ре + и Ре " равна 75 кэ. Во-вторых, в случае двухвалентного железа орбитальный магнитный момент может быть не заморожен. Положительный вклад от него в поле Яэфф может быть значительным и понизить тем самым отрицательное поле от 5-электронов остова. [c.18]

Энергия ионизации атома фосфора еще выше, чем у кремния. Поэтому неудивительно, что обычные формы фосфора представляют собой молекулярные кристаллы. Белый фосфор состоит из отдельных молекул 4 (рис. 20-2)( соединенных в твердом кристалле слабыми вандерваальсовыми силами. На основании электронной конфигурации атома фосфора можно объяснить состав и строение молекулы Р4. Фосфор имеет электронную конфигурацию 1з 2з 2р 3з 3р , и, так как Зр-орбиты заполнены лишь наполовину, можно предположить, что фосфор будет образовывать три ковалентные связи. Геометрически такая связь должна быть похожа на связь в аммиаке ЫНд, в котором три связи М—Н образуют пирамиду с треугольным основанием (см. стр. 438). Как показано на рис. 20-2, в молекуле Р4 каждый атом фосфора действительно образует три связи, и Каждый атом находится в одной из вершин пирамиды. [c.545]

Когда любой из наборов орбиталей ( гг и пуст, заполнен наполовину или дважды заполнен, следует ожидать, что в октаэдрических комплексах [МЬб]"+, образуемых ионами с электронной конфигурацией с1°, (Р и искажения будут отсутстю-вать, так как при этом облако электронной плотности симметрично. Неравномерное заполнение 2гОрбиталей должно давать небольшой эффект, поэтому комплексы, образуемые ионами с электронной конфигурацией сР, и 67, будут иметь почти правильную структуру. Однако в высокоспиновых комплексах ионов с конфигурацией 6 и с могут возникать значительные искажения, поскольку при этом неравномерно заполняются йх -у-г. - и 2 -орбитали (табл. 11.6). Если дополнительный электрон будет находиться на йх2-у2 -орбитали, то четыре лиганда, расположенные вдоль осей X у, будут испытывать отталкивание. При этом возникает искаженный октаэдр с четырьмя длинными и двумя короткими связями. Аналогично, при расположении дополнительного электрона на с г2-орбитали образуются четыре короткие и две длинные связи. Предсказать вероятность образования одной из систем связей, 4/2 или 2/4, невозможно. Но обычно доминирует конфигурация из четырех коротких и двух длинных связей. Такое искаженце называется тетрагональным. [c.237]

Таким образом, представление об электронных донорно-акцеп-торных связях позволяет исследовать связи в комплексе тригало-генида бора с аммиаком, кристаллическом ВеС12, гидратированных катионах и аммиачных комплексах с водой, окислах хлора и даже в окиси ксенона. Мы видим, что электронную донорно-акцепторную связь можно встретить в молекулах самых различных типов. Еще более важно то, что эта связь снова демонстрирует уже известное нам правило образование любой связи происходит потому, что электроны оказываются одновременно вблизи двух ядер. Наличие незаполненной валентной орбитали позволяет участвовать в связи в ничуть не меньшей степени, чем если бы валентная орбиталь атома была заполнена наполовину. Атом (или молекула), у которого имеется пустая валентная орбиталь, должен найти партнера, которому нужно избавиться от своих валентных электронов, — донора электронов. Атому (или молекуле), валентная орбиталь которого заполнена лишь наполовину, необходимо найти партнера с такой же заселенностью орбиталей — другой атом с наполовину заполненной валентной орбиталью. Атом или молекула продолжает проявлять остаточную способность к образованию связи до тех пор, пока не использует с максимальной эффективностью все валентные орбитали. По существу это просто перефразированное классическое правило атом стремится достичь конфигурации инертного газа. [c.218]

Таблица электронных конфигураций элементов дает возможность определить относительную энергию электронов атома элемента, находящегося в основном состоянии, когда электроны атома обладают самым низким запасом энергии. Энергия электронов увеличивается (см. рис. 15) в направлении вправо и вниз. Для того чтобы определить электронную конфигурацию атома элемента, следует представить, что небольшое положительное ядро элемента расположено далеко над 1Н, а электроны находятся на определенных оболочках вокруг ядра. Арабские цифры слева обозначают оболочку или главное квантовое число. Объем каждой оболочки ограничен областью, заключенной между двумя наклонными линиями. Подоболочки обозначены з, р, (1 и /. Орбиты, образующие з-подобо-лочки, изображены в виде двух квадратов, содержащих символы элементов. Три пары электронов трех р-орбит размещены в шести квадратах (рис. 13), пять пар электронов пяти -орбит — в десяти квадратах и т. д. Только после того, как каждая орбита будет иметь по одному электрону, начинается заполнение этих орбит электронами с противоположными спинами. Каждая орбита стремится заполниться наполовину или полностью. Следовательно, [c.32]

В химии координационных соединений установлена антересная особенность повышенная стабильность комплексов. содержащих катион с электронной оболочкой, заполненной наполовину. Это приводит к появлению своеобразной двойной периодичности и к повторению некоторых свойств ионов в парах (1 —(5=0—5) (здесь 3—число электронов на подуровне (1, изменяющееся от О до 5). Так, например, в комплексах типа МеЬе со структурами (1 И (1 (так же, как и в МеЬ с конфигурациями <1 и ё ) много общего правильное октаэдрическое строение (тетраэдрическое — в структурах <1 и ( ), повышенная стабильность по сравнению с соседними ионами, замедленность реакций замещения и т. д. Наблюдается сходство между октаэдрическими комплексами со структурой (1 и низкоспиновыми октаэдрическими комплексами со структурой (1 в первом случае орбитали заполнены наполовину, во втором — полностью (сравните, например, комплексы типа и (Со "Ье1). [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология