Степень электронных оболочек

Б. В. Некрасов (1935), чтобы отразить влияние структуры внешних электронных оболочек атомов на свойства элементов во всех степенях окисления, рассматривает два различных случая анало гни. В одном из них элементы имеют одинаковые структуры при любой заданной степени окисления и называются полными аналогами. В другом случае одинаковость структур внешних оболочек распространяется лишь на некоторые отдельные степени окисления. Относящиеся сюда элементы называются неполными аналогами. В его варианте системы (с. 87) сплошными линиями соединены полные аналоги, крупным пунктиром — элементы, аналогичные при всех валентностях, кроме характеристической (равной номеру группы), мелким пунктиром — элементы, являющиеся аналогами только при характеристической валентности. [c.85]

Каково строение электронных оболочек атомов ванадия, ниобия и тантала Охарактеризуйте их валентности и степени окисления в соединениях. [c.166]

Десять -элементов, — начиная со скандия и кончая цинком,— принадлежат к переходным элементам. Особенность построения электронных оболочек этих элементов, по сравнению с предшествующими (5- и р-элементами) заключается в том, что при переходе к каждому последующему -элементу новый электрон появляется не во внешнем ( = 4), а во втором снаружи ( — 3) электронном слое. В связи с этим важно отметить, что химические свойства элементов в первую очередь определяются структурой внешнего электронного слоя их атомов и лишь в меньшей степени зависят от строения предшествующих (внутренних) [c.95]

Естественно, закономерности в свойствах различных веществ или в параметрах различных реакций должны быть более простыми, если при сопоставлении ограничиться веществами, близкими между собой по химическому составу и строению. Условимся называть однотипными соединения, обладающие аналогичной формулой и различающиеся только одним элементом, причем эти элементы должны быть аналогами (т. е. принадлежать к одной подгруппе периодической системы) и находиться в одинаковом валентном состоянин. Однотипными можно считать, например, карбонаты щелочно-земельных металлов. Можно пользоваться понятием о различной степени однотипности. Так, карбонаты кальция, стронция и бария являются более однотипными между собой, а карбонаты магния и тем более бериллия менее подобны им по термодинамическим свойствам, в соответствии с большим отличием строения электронной оболочки их катионов. [c.291]

Свойства ионных соединений во многом определяются взаимной поляризацией входящих в их состав ионов. Поляризация иона выражается в относительном смещении ядра и окружающих его электронов внешней электронной оболочки под действием электрического поля соседнего иона при этом валентные электроны смещаются в сторону катионов. Подобная деформация электронной оболочки ведет к понижению степени ионности связи и к превращению ее в полярную ковалентную связь. [c.67]

Квадратно-плоскостные комплексы N (11), Р(1(Н), Р1(П) (см. выше) и Аи(1П) с координационным числом 4 диамагнитны и содержат на два электрона меньше, чем соседний инертный газ. Диамагнетизм этих комплексов доказывает, что они обладают законченной в какой-то степени электронной оболочкой. Октаэдрические комплексы хрома(П1) с координационным числом 6 содержат 33 электрона у центрального атома, т. е. на три электрона меньше по сравнению с криптоном несмотря на это, они вполне устойчивы. Таким образом, создание оболочки инертного газа не является определяющим фактором строения комплексов. [c.715]

Отвлекаясь от вопроса о степени ионности связи и считая принадлежащими данному отрицательному иону все электроны, участвующие в образовании связи его с положительными ионами, можно представить схематически структуры электронных оболочек атома аргона, положительных ионов калия и кальция и отрицательных ионов хлора и серы (рис. 11). Сопоставление этих структур наглядно показывает аналогию л ежду ними. Все они содержат одинаковое число (18) электронов, которые одинаковым образом распределены в первой, второй и третьей оболочках К, L п М (2, 8 и 8 электронов) эти атомы и ионы в основном различаются по заряду ядра. Различие это приводит к тому, что при переходе от [c.60]

Внешние электронные оболочки атомов имеют строение Мп Тс 4с1 5з , Ке Af od 6s . Высшая степень окисления [c.545]

У цезия начинается постройка шестой оболочки, хотя не только не образовался еще 5 -подуровень на пятой оболочке, но и на четвертой еще не начиналась постройка 4/-подуровня. Заполнение этого подуровня, находящегося уже глубоко внутри атома, происходит только у элементов от Се (2 = 58) до Ьи (2 = 71), составляющих группу редкоземельных элементов, или лантаноидов. Атомы этих элементов обладают аналогичной структурой двух наружных оболочек, но различаются по степени достройки внутренней (четвертой) оболочки. Эти элементы весьма мало различаются между собой по химическим свойствам, так как химические свойства определяются главным образом структурой наружных электронных оболочек. Подобный же случай встречается еще раз в седьмом периоде периодической системы. У элементов, следующих за актинием и называемых актиноидами, происходит достройка f подуровня пятой оболочки. [c.41]

Уменьшение прочности связи в молекулах галогенов проявляется в падении их устойчивости к нагреванию данные табл. 19.1 показывают, что при одной и той же температуре степень термической диссоциации молекул возрастает при переходе от СЬ к Вгг и Ь- Однако из этих же данных следует, что фтор выпадает из общей закономерности прочность связи между атомами в его молекуле меньше, а степень термической диссоциации молекул выше, чем у хлора. Такие аномальные свойства фтора можно объяснить отсутствием с -подоболочки во внешней электронной оболочке его атома. В молекуле хлора и других галогенов есть свободные ( -орбитали, и поэтому между атомами имеет место дополнительное донорно-акцепторное взаимодействие, упрочняющее связь. Это показано на схеме (рис. 19.3). [c.478]

Исследователей в первую очередь интересуют те структурные особенности вещества, которые обусловливают его способность люминесцировать. Выделяют две основные особенности 1) электронная оболочка возбужденной молекулы должна быть защищена таким образом, чтобы энергия возбуждения не была передана другим молекулам при соударениях с ними, и 2) энергия возбуждения не должна перераспределяться внутри молекулы по колебательным и вращательным степеням свободы, не должна пере- [c.213]

Ядро атома серы содержит 16 протонов. Из 16 электронов атома 10 находятся на внутренних слоях и образуют оболочку типа неона (конфигурация 1з 2з 2р ). Внешний слой электронной оболочки атома серы содержит 6 электронов. При взаимодействии с электроположительными элементами сера способна принимать недостающие до восьмиэлектронного слоя 2 электрона, проявляя, как и кислород, степень окисления — 2. Но благодаря большому радиусу и меньшей энергии связи внешних электронов сера (а также селен и теллур) способна отдавать электроны, проявляя степень окисления от -Ь2 до +6. [c.114]

Прежде всего остановимся на индуцированной поляризации. Если молекулу с симметричным распределением зарядов внести в электрическое поле с напряженностью Е, то на ядра и электронную оболочку будут действовать противоположно направленные силы, вследствие чего центры тяжести зарядов раздвинутся и возникнет диполь л, = а . Коэффициент пропорциональности ю называют поляризуемостью. Она характеризует размер и подвижность электронной оболочки, поэтому ее измеряют как степень ослабления электрического поля, т. е. как диэлектрическую проницаемость е. Между е и средним моментом всех диполей и имеется связь, которая выражается уравнением Клаузиуса — Мосотти [c.99]

Подгруппа скандгля. В побочную подгруппу (или 1ПБ подгруппу) третьей группы входят элементы скандий, иттрий, лантан и актиний. Их атомы содержат по два электрона на внешней электронной оболочке и по 9 электронов в следующей за ней занятой оболочке. Строение этих двух электронных оболочек можно выразить формулой п - 1)з р й тгз . Каждый из этих элементов открывает собой соответствующую декаду -элементов. Некоторые их свойства приведены в табл. 21.4. Степень окисления элементов подгруппы скандия в большинстве их соединений равна -ЬЗ. [c.499]

Десять / -элементов, начиная со скандия и кончая цинком, принадлежат к переходным элементам. Особенность построения электронных оболочек этих элементов по сравнению с предшествующими (з- и р-элементами) заключается в том, что при переходе к каждому последующему -элементу новый электрон появляется не на внешней (п = 4), а на второй снаружи (тг = 3) электронной оболочке. У атомов всех переходных элементов внешняя электронная оболочка образована двумя з-электронами. Существуют -элементы (например, хром, молибден, элементы подгруппы меди), у атомов которых во внешнем электронном слое имеется только один 5-электрон. Причины этих отклонений от типичного порядка заполнения электронных энергетических подуровней рассмотрены в конце раздела. В связи с этим важно отметить, что химические свойства элементов в первую очередь определяются структурой внешней электронной оболочки их атомов и лишь в меньшей степени зависят от строения предшествующих (внутренних) электронных оболочек. Поэтому химические свойства -элементов с увеличением атомного номера изменяются не так резко, как свойства в- и р-элементов. Все -элементы принадлежат к металлам, тогда как заполнение внешнего р-подуровня приводит к переходу от металла к типичному неметаллу [c.68]

Энергия отталкивания электронных оболочек молекул (четвертая составляющая сил ММВ) часто описывается степенной функцией вида [c.154]

Строение внешних электронных оболочек атомов Си 3ii" 4s Ag 4d" 5s Au 4f 5d °6s. Ei атомах элементов u, Ag, Au происходит провал s-электрона, приводящий к полному заполнению электронами J-орбнталей. Благодаря наличию одного s-электрона по внешнее слое эти элементы имеют характерную степень окисления + 1. [c.584]

Одинаковое строение внешней электронной оболочки атома бора и алюминия обусловливает сходство в свойствах этих элементов. Так, для алюминия, как и для бора, характерна только степень окисления +3. Однако при переходе от бора к алюминию сильно возрастает радиус атома (от 91 до 143 пм) и, кроме того, появляется еще один промежуточный восьмиэлектронный слой, экранирующий ядро. Все это приводит к ослаблению связи внешних электронов с ядром и к уменьшению энергии ионизации атома (см. табл. 15.2). Поэтому у алюминия металлические свойства выражены гораздо сильнее, чем у бора. Тем не менее химические связи, образуемые алюминием с другими элементами, имеют в основном ковалентный характер. [c.400]

Атом водорода способен не только отдавать, но и присоединять один электрон. При этом образуется отрицательно заряженный ион водорода с электронной оболочкой атома гелия. В виде таких ионов водород находится в соединениях с некоторыми активными металлами. Таким образом, водород имеет двойственную химическую природу, проявляя как окислительную, так и восстановительную способность. В большинстве реакций он выступает в качестве восстановителя, образуя соединения, в которых степень его окисления равна -1-1. Но в реакциях с активными металлами он выступает в качестве окислителя степень окисления его в соединениях с металлами равна —1. [c.472]

Конфигурация внешних электронных оболочек атома алюминия 3s 3p. Характерной степени окисления - -3 соответствует строение 2,зЗрхЗ[Уу [c.338]

На внешней электронной оболочке атомов переходных элементов содержатся два, иногда один и даже нуль (у палладия) электронов. Невысокие значения энергии ионизации этих атомов указывают на сравнительно слабую связь внешних электронов с ядром так, для ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта энергии ионизации составляют соответственно 6,74 6,76 7,43 7,90 и 7,86 эВ. Поэтому переходные элементы в образуемых ими соединениях имеют положительную степень окисления и выступают в качестве характерных металлов, проявляя тем самым сходство с металлами главных подгрупп. [c.496]

Внешняя электронная оболочка атомов элементов подгруппы хрома содержит один или два электрона, что обусловливает металлический характер этих элементов и их отличие от элементов главной подгруппы. Вместе с тем их максимальная степень окисления равна +6, так как, помимо наружных электронов, в образовании связей может участвовать еще соответствующее число электронов из недостроенной предпоследней оболочки. [c.511]

Конфигурация внешних электронных оболочек атомов в основном состоянии Ое 5п 4сг °55 р2, РЬ 4/ 5t " 6.s p , Прояв ляемая данными элементами высшая степень окисления +4 отве чает участию в образовании связей всех электронов внешнего слоя. Основной характер оксидов и гидроксидов усиливается с ростом радиусов ионов Э + из оксидов данных элементов наиболее кислотный СеОг, а наиболее основной РЬО. Соединения ЭГ4 похожи на галогениды неметаллов, а ЭГз, особенно РЬГз, — соли. [c.381]

Строение внешних электронных оболочек атомов Ри 4 55 КН 4й855> Р(1 Оз 4f БdЩs 1г 4f 5dЩs Р1 4/ 5 9б5. Проявляемая Ри, и Оз степень окисления +8 отвечает вовлечению в образование связи всех - и о(-электронов этих атомов. В атомах элементов, следующих за Ри и Оз, благодаря увеличению заряда ядра атомов электроны более прочно связаны и это снижает проявляемые этими элементами максимальные степени окисления и делает более устойчивыми низкие степени окисления. [c.574]

Просматривая указанные выше структуры электронных оболочек и подуровней, нетрудно заметить, что каждая нз них в достроенном состоянии обладает четным числом электронов. Конечно, случайности здесь быть не может, и в этом проявляется влияние стабилизирующего действия спаривания электронов. Впрочем, пользуясь более обширным материалом, можно было бы установить, что оно проявляется все же не в одинаковой степени для разных групп электронов. Так, х-электроны проявляют значительно более сильную тенденцию к образованию электронных пар (сравните, например, первые ионизационные потенциалы элементов первой, второй и третьей групп периодической системы, приведенные в табл. 1). В то же время р-электроны образуют р-подуро-вень обычно сначала в виде неспаренных электронов и лишь по исчерпании таких возможностей образуют электронные пары. Образование таких электронных пар играет значительную роль как в структурах атомов, так и в процессах образования связи между атомами —в образовании молекул. [c.43]

Теория кристаллического поля. В теории кристаллического поля (Ван-Флек) основной причиной стабильности комплекса считают электростатическое притяжение, возникающее между ионным или полярным лигандом (например, С1 , Н ,0) и центральным катионом. Рассматриваемые силы взаимодействия сходны с темн, которые су-шествуют в ионных кристаллах отсюда и происходит название теории. -Орбитали приведены на рис. 10. В свободном атоме или ионе энергии всех -электронов, принадлежащих к одной и той же электронной оболочке, одинаковы. Эти электро1И ,1 занимают одии энергетический уровень и потому вырождены. Лиганды, присоединенные к положительному иону, являются или отрицательными ионами, или полярными молекулами, повернутыми к комплексооб-разователю своим отрицательным концом. Между -орбиталями и отрицательными лигандами действуют силы отталкивания, увеличивающие энергию -электронов. В результате этого взаимодействия энергия электронов на -орбиталях, расположенных близко к лигандам, возрастает, а энергия электронов на -орбиталях, удаленных от ли1андов, уменьшается т. е. под действием лигандов происходит расщепление энергетических уровней -орбиталей и вырождение снимается. Так как -электроны в незначительной степени отталкиваются лигандами, происходит замена всего -уровня некоторым новым, который расщепляется на несколько подуровней. [c.46]

Атом водорода состоит из одного протона (ядро) и одного электрона. Это простейший атом, не имеющий аналогов в периодической системе х1гмических элементов Д. И. Менделеева. Он способен терять алектроы с образованием положительно заряженного катиона и в этом отношении сходен со щелочными металлаг.ш, которые также проявляют степень окисления + 1. Однако катион Н+ представляет собой голый прогон, в то время как ядра катионов щелочных элементов окружены электронными оболочками. Ион водорода имеет очень небольшой радиус — 0,53 10 см, поэтому в ходе химических реакций он легко проникает в электронные облака других атомов, причем связь может быть ковалентной. [c.98]

В 1926 г. Гейзенберг и Шредингер создали механику атомных и молекулярных систем, которая получила широкое применение в атомной и молекулярной физике. Необходимое дополнение в квантовую механику внес Паули, разработавший теорию электронных спинов. Это явилось фундаментом, на котором с учетом известного правила несовместимости (запрет Паули в атоме не может быть двух электронов, обладающих 4 одинаковыми квантовыми числами) было построено учение о химических силах, в принципе позволяющее понять и описать образование химических соединений. Сначала удалось интерп )етировать устойчивость электронных оболочек атомов инертных газов, благодаря чему нашло исчерпывающее объяснение понятие электровалентной связи, лежащее в основе теории Косселя. Затем получила квантово-механическое истолкование и ковалентная связь. Гейтлером и Лондоном было показано, что связь двух атомов в молекуле водорода может быть объяснена чисто электростатическими силами, если для этого использовать квантовую механику. Силы, связывающие два атома и два электрона, возникают благодаря тому, что оба электрона имеют антипараллельные спины и с большой степенью вероятности находятся между двумя атомными ядрами насыщаемость химических связей объясняется принципом Паули. Таким образом, представления Льюиса получили исчерпывающее физическое обоснование. [c.24]

ГО ЧТО минимум функции г(з2 между ядрами становится менее резким, она понижается. Из равновесных значений Е, К и Г, соответствующих вириальному состоянию , Е имеет более низкое значение вследствие сжатия всей молекулы (с более значительным понижением V по сравнению с увеличением Т). Такое сжатие электронного облака согласуется с теорией, если уточнить расчет, сделанный в разд. 6.2.1 на основе вариационного исчисления путем введения второго вариационного параметра (наряду с линейной комбинацией коэффициентов с). Таким параметром служит коэффициент в показателе степени экспоненциальной волновой функции исходных атомов. Минимум энергии наблюдается при значении параметра, соответствующем сокращению электронного облака. Итак, природу химической связи можно представить себе следующим образом пр перекрывании исходных электронных оболочек атомов возникает выгодный в энергетическом отношении эффект интерференции , сущность которого может быть раскрыта тольксу методами квантовой механики. Такая интерференция вызывает увеличение заряда в пространстве между ядрами за счет заряда, находившегося вблизи них. Таким образом, провал плотности заряда между ядрами выравнивается , что приводит к сильному понижению кинетической энергии (при небольшом увеличении потенциальной). Это вполне соответствует балансу энергии, но противоречит вириальной теореме. Последняя удовлетворяется за счет того, что при образовании молекулы идет и другой энергетически выгодный процесс — сжатие электронного облака всей молекулы. Оба процесса протекают таким образом, что вириальная теорема выполняется устойчивое состояние молекулы достигается на более низком уровне энергии. [c.81]

Атомы элементов главной подгруппы IV группы содержат во внешней электронной оболочке четыре электрона. Тенденция к отдаче электронов у свободных атомов углерода и его аналогов ныражена слабее, чем у соседей слева по периоду, а тенденция к приему электронов — слабее, чем у соседей справа. Вместе с тем обе эти тенденции выражены приблизительно в равной степени. Поэтому, если можно говорить о том, что атомам галогенов, кислорода или азота присущи электроотрицательные свойства, а атоллам щелочных и щелочноземельных ме- [c.92]

Эти элементы, имея пять электроцов на внешней электронной оболочке атома, характеризуются в целом как неметаллы. Благодаря наличию пяти наружных электронов, высшая положительная степень окисления элементов этой подгруппы равна -1-5, а отрицательная —3. Вследствие относительно небольшой разности электроотрицательностей связь рассматриваемых элементов с водородом мало полярна. Поэтому водородные соединения этих элементов не отщепляют в водном растворе ионы водорода и, таким образом, не обладают кислотными свойствами. [c.427]

К пятой побочной подгруппе (подгруппе ванадия) относятся элементы ванадий, ниобий, тантал и искусственно полученный жолиотий. Имея на внешней электронной оболочке атома два или один электрон, эти элементы отличаются от элементов главной подгруппы (азота, фосфора и др.) преобладанием металлических свойств. Но производные элементов обеих подгрупп в высшей степени окисления имеют значительное сходство. [c.508]

В состав этой подгруппы — подгрз ппы марганца, входят элементы марганец, искусственно полученный технеций, рений и искусственно полученный борий. Отношение между ними и элементами главной подгруппы седьмой группы — галогенами — приблизительно такое же, как и между элементами главной и побочной подгрупп шестой группы. Имея на внешней электронной оболочке атома всего два электрона, марганец и его аналоги не способны присоединять электроны и, в отличие от галогенов, соединений с водородом не образуют. Однако высшие кислородные соединения этих элементов до некоторой степени сходны с соответствующими соединениями галогенов, так как в образовании связей с кислородом у них, как и у галогенов, могут участвовать семь электронов. Поэтому их высшая степень окисления равна - -1. [c.518]

У атомов цинка, кадмия и ртути, как и у атомов элементов подгруппы меди, ( -подуровень второй снаружи электронной оболочки целиком заполнен и вполне стабилен. Удаление с него электронов требует очень большой затраты энергии. Поэтому рассматриваемые элементы проявляют в своих соединениях степень окисления -Ь2. Ртуть, кроме того, образует соединения, в которых ее степень окисления равна -Ы но, как будет показано ниже (см. разд. 28.3), и в этих соединениях ртуть следует считать двухвгилентной. [c.542]

Таковы три основных типа сил Ван-дер-Ваальса, ответственных за притяжение между молекулами. Силы притяжения Ван-дер-Ваальса — дальнодействующие, энергия притяжения спадает с расстоянием медленно, пропорционально третьей — шестой степени расстояния. На коротких расстояниях заметными становятся силы отталкивания, возникающие при перекрывании замкнутых электронных оболочек молекул (обменные силы, силы Паули , ван-дер-ваальсово [c.134]

Такое различное действие отдельных ионов связано с их энергией и степенью гидратации, которые зависят в свою очередь от величины радиуса и поляризуемости ионов, т. е. от деформируемости электронных оболочек атомов. Если в негидра-тированном состоянии радиус ионов возрастает от Ы к Сз, то в гидратированном состоянии наблюдается обратная зависимость. [c.237]

В 1958 г. Р. Мёссбаузр открыл уникальное по степени монохроматичности (ДЯ/А, — 10 —10 ) явление ядерного гамма-резонанса [13]. В 1960—1964 гг. была установлена когерентность резонансного рассеяния гамма-квантов на атомных ядрах и рэле-евского рассеяния на электронных оболочках атомов. [c.16]

Открытое химиком Е. В. Бироном (Россия) в 1915 г. явление вторичной периодичности, наблюдающееся для многих свойств, было объяснено С. А. Шукаревым (1940 г.). Это явление связано с заполнением у атомов некоторых элементов <1- и /-оболочек, приводящем к упрочнению связи с ядром внешних 5-и р-электронов. Это упрочнение сильнее всего сказывается на свойствах -электронов, менее - р-электронов и еще в меньшей степени - /-электронов. Вторичная периодичность проявляется резче всего в свойствах соединений элементов главных подгрупп со степенью окисления элемента, равной или близкой к номеру группы. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология