Электронные структуры ионов

Поляризующее действие иона (т. е. его способность деформировать, поляризовать другой ион) возрастает с увеличением заряда и уменьшением радиуса иона и сильно зависит от его электронной структуры. Ионы с благородногазовой электронной конфигурацией (например, Са +, Ва +) оказывают более слабое поляризующее действие, чем ионы с незавершенным электронным слоем (Т1 +, Ре +, РЬ + и т. п.). Наиболее сильное поляризующее действие (при одном и том же заряде иона) проявляют ионы с 18-электронной структурой внешнего слоя (Си+, А +, 1п +, Сс1 +, Н +). [c.68]

Вид гибридизации и структура комплексного иона зависят как от электронной структуры иона металла, так и от природы лиганда. Например, в основном состоянии свободного иона никеля распределение электронов следующее [c.32]

Электронная структура иона СО3 может быть представлена тремя валент-ными схемами [c.141]

Таблица 7.13. Электронные структуры ионов переходных металлов

Связь называется ионной (гетерополярной) в том случае, когда между двумя атомами или группами атомов сильно преобладает электростатическое взаимодействие. Атом, содержащий равное число положительных и отрицательных зарядов, электронейтрален. Теряя или приобретая электрон, атом превращается в электрически заряженную частицу — ион. Электронную структуру иона легко установить. [c.19]

Рис. 6.25. Электронные структуры ионов 1-е + и 1-е +

Предмет этой главы уже был темой нескольких монографий [1—12]. Здесь мы дадим обзор электронной структуры ионов переходных металлов и разовьем несколько важных идей, которые будут способствовать пониманию спектроскопии комплексов ионов переходных металлов— нашего основного объекта. Системы ионов переходных металлов рассматриваются и в последующих трех главах, поскольку в этих ионах имеются неспаренные электроны, что приводит к различным осложнениям. Как это часто бывает, эти осложняющие факторы, если их удается понять, дают много информации о соединениях, образуемых ионами переходных металлов. Осложнения возникают по причине электрон-электронных взаимодействий, спин-орбитального взаимодействия и влияния магнитною поля на системы, обладающие неспаренными электронами. Ранее мы уже обсуждали многие из этих тем, но, чтобы понять их до конца, лучше всего рассмотреть примеры, взятые из химии ионов переходных металлов. [c.62]

Рис. 3. Электронные структуры ионов Тг + и Мп +.

Гибридизация вакантных орбиталей ионов металлов с образованием группы равноценных акцепторных ГО зависит как от электронной структуры иона металла, так и от природы лиганда. [c.64]

В заключение надо подчеркнуть два обстоятельства, касающихся теории кристаллического поля успех ее предсказаний во многом определяется тем, что она учитывает влияние симметрии комплексного иона на электронную структуру иона-комплексообразователя. Обычно выводы, делаемые на основе свойств симметрии, являются хорошо обо- [c.246]

Могут ли быть на внешнем слое d- и /-электроны в случае электронейтрального атома Какие из этих электронов могут образовывать внешний слой в положительно заряженных ионах Привести электронную структуру иона Zn . [c.53]

Использование электронных спектров для получения структурной информации прекрасно иллюстрируют результаты исследования электронной структуры иона ванадила [38]. При интерпретации спектра ва-надил-иона VO полагают, что в связи V — О имеет место значительное я-связывание. Соединения, в которых, согласно данным рентгеноструктурного анализа, содержится группа VO , дают сходные электронные спектры переноса заряда и в твердом состоянии и в растворе. Поэтому можно предположить, что водные растворы этих комплексов содержат группы УОЩ О) , а не ViH O) . Протонирование VO в принципе должно заметно влиять на спектр переноса заряда. Предполагается, что кислород не протонируется, поскольку его основность ослаблена из-за образования я-связи с ванадием. Полный расчет по методу МО для VOiHjO) представлен в статье [38], там же дано отнесение полос в спектре водного раствора V0S04-5H20. Аналогичные исследования других окси-катионов также свидетельствуют о значительном п-связывании металл — кислород [39] и помогают установлению электронной структуры этих частиц. [c.108]

Электронную структуру иона Р1 +( ) после принудительного спаривания ( -электронов можно представить в виде [c.86]

Металлы с кубической гранецентрированной и гексагональной решетками в твердом состоянии. Рентгенографические и нейтронографические исследования показывают, что металлы, обладающие в твердом состоянии плотной упаковкой атомов, после плавления сохраняют ее. Это объясняется тем, что при переходе в жидкое состояние электронная конфигурация этих металлов и характер связи не изменяются. Действительно, атомы алюминия при конденсации металлического пара теряют внешний Зр-электрон. Образовавшиеся ионы А1+, обладая 2р 35 -конфигурацией, упаковываются в гранецентрированную кубическую решетку с параметром а = 4,04 Л. При плавлении электронная структура ионов не изменяется и плотная упаковка сохраняется. Незначительное уменьшение координационного числа связано с усилением трансляционной составляющей теплового движения атомов. Бериллий (конф. 15 2з ) и магний (конф. 2р 35 ) обладают высокими вторыми ионизационными потенциалами, поэтому при образовании кристалла их атомы отдают лишь один 5-электрон. Оставшийся второй -электрон придает сферическую форму однозарядным ионам, которые образуют в кристалле гексагональную решетку. При переходе в жидкое состояние электронная конфигурация ионов этих металлов и плотная упаковки существенно не изменяются. [c.176]

Рассмотрим, как МВС описывает электронную структуру и свойства некоторых комплексов, образованных металлами первого переходного ряда медью, цинком, никелем и кобальтом. Напомним электронные структуры ионов указанных металлов-комплексообра-зователей [c.162]

Электронную структуру иона сульфата, приведенную ниже, можно представить как результат резонанса шести канонических структур, одна из которых указана. Нарисуйте остальные пять. [c.125]

Какое нормальное состояние окисления цинка Обычно он имеет тетраэдрическую координацию. Как можно объяснить на основании электронной структуры иона цинка, почему соединения этого элемента обычно белые, тогда как соединения переходных. металлов, как правило, окрашены [c.582]

Опишите электронную структуру иона ртути(1), иона ртути(П), молекулы хлорида ртути (I) и молекулы хлорида ртути(II). Сравните общее число электронов, окружающих каждый атом ртути, с числом электронов в атоме [c.582]

Характер взаимодействия неорганических ионов с органическими реактивами зависит от положения соответствующих элементов в периодической системе, от электронных структур ионов и строения молекул органических веществ. Многие органические реактивы с неорганическими ионами дают окрашенные комплексные соединения, цветные осадки получаются вещества, изменяющие свою окраску под действием окислителей и восстановителей. Органические реактивы, как пра- [c.64]

Реакционная способность ионов металлов по отношению к различным лигандам предопределяется главным образом значениями их ионных потенциалов z r (отношение заряда иона 2 к его радиусу г), а также электронными структурами иона и лиганда. На рис. 1.1 представлена классификация наиболее часто встречающихся ионов, которая основана на этих критериях. На рисунке приведены также аналитические группы классической сульфидной систе- [c.25]

Рассмотрев электронные структуры атомов, необходимо остановиться теперь на электронных структурах ионов. Вообще при образовании положительных ионов электроны удаляются с орбит атома, соответствующих наиболее высокой энергии. В случае переходных металлов наибольшую энергию имеют внешние -электроны, и, следовательно, атом теряет их первыми. Поэтому электронные структуры и Мп + можно представить так (рис. 3). [c.39]

Эти факты показали, что для расчетов термодинамических функций сольватации ионов требуется развитие принципиально нового подхода из-за неспособности теории Борна учесть молекулярную природу растворителя, электронные структуры иона и молекул растворителя и природу ион-молекулярных взаимодействий, особенно в области контакта иона с молекулой, где существенную роль играют некулоновские эффекты. [c.195]

Привести электронную структуру иона иода, который проявляет только восстановительные свойства. Написать формулу соединения, содержащего указанный ион. [c.141]

Какова электронная структура ионов Ад+ и Си + [c.460]

ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА ИОНОВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА [c.125]

Опишите электронные структуры ионов N0+ и NOj. [c.339]

Многие исследователи пытались усовершенствовать теорию электровыделения металлов, привлекая представления об электронном строении их ионов. Одна из та <пх попыток принадлежит Лайонсу (1954). По Лайонсу, величина металлического перенапряжения зависит от характера электронных структур разряжающихся ионов и выделившегося на катоде металла. При этом перенапряжение будет особенно большим в двух случаях. Во-иервых, если аквакомплексы (илн иные комплексы) образованы нонами за счет электронов, находящихся на внутреннн>. орбитах (внутрнорбитальпые комплексы), благодаря чему создаются наиболее прочные связи ионов в растворе. Во-вторых, если велика разница в электронных структурах иона и металла в этом случае требуется значительная энергия активации для их перестройки в процессе разряда. Разря- [c.466]

При сравнении же металлов в ряду напряжений за меру химической активности принимается работа превращения металла, находящегося в твердом состоянии, в гидратированные ионы в водном растворе. Эту работу можно представить как сумму трех слагаемых энергии атомизации — превращения кристалла металла в изолированные атомы, энергии ионизации свободных атомов металла и энергии гидратации образующихся ионов. Энергия атомизации характеризует прочность кристаллической решетки данного металла. Энергия ионизации атомов — отрыва от них валентных электронов — непосредственно определяется положением металла в периодической системе. Энергия, выделяющаяся при гидратации, зависит от электронной структуры иона, его заряда и радиуса. Ионы лития и калия, имеющие одинаковый заряд, но различные радиусы, будут создавать около себя неодинаковые электрические поля, Поле, возникающее вблизи маленьких ионов лития, будет более си.пьным, чем поле около больших ионов калия. Отсюда ясно, что ионы лития будут гидратироваться с выделением большей энергии, чем ионы калия. [c.329]

Об этом говорит теорема Яна — Теллера Если нелинейная система имеет вырожденные энергетические уровни в основном состоянии, то такое состояние будет неустойчивым, и в системе возникнут искажения, стремящиеся снять вырождение и сделать один из уровней более устойчивым [к-25]. Примером могут служить комплексы иона с шестью одинаковыми лигандами. Электронная структура иона в октаэдрическом поле шести лигандов состоит из двух уровней (/2,,) и (е,.) Заселение высшего уровня (е У осуществляется двумя способами х и ( г=)Ч х > ) > т. е. основное электронное состояние дважды вырождено. Согласно теореме Яна — Теллера при этом октаэдр СиХб не будет стабильным и исказится, перейдя в конфигурацию тетрагональной бипирамиды с четырьмя короткими связями Си—в плоскости хоу и двумя длинными связями Си— Х, направленными вдоль оси 2. В поле тетрагональной симметрии вырождение снимается, энергии d-J- nd y2-орбиталей уже не равны (см. рис. 102). На высшей Орбитали находится теперь один электрон, а на более низкой — два электрона вместо трех электронов на высшем уровне (е ) в октаэдре. Поэтому электронная энергия системы понижается, и ядерная конфигурация тетрагональной [c.244]

В реакциях дейтерообмена водорода, гидрирования олефинов, окисления СО, На и простейших углеводородов на окислах металлов, а также при гидро-генолизе сероуглерода на сульфидах металлов V периода установлена двухпиковая зависимость активности катализаторов от электронной структуры ионов, входящих в катализатор (рис. 32). Каталитическая активность минимальна в начале периода на окислах Т10г и УгОб (электронная конфигурация ёР), в середине периода на МпО и РегОз (структуры ) и в конце периода на окислах СиаО и 2пО (структура °). Максимумы активности соответствуют ионам с конфигурацией и (СггОз и С03О4). Изменения активности [c.169]

Некоторые лантаноиды, кроме валентности 1П, проявляют также валентность IV (Се, Рг, ТЬ) и II (Sm, Eu, Yb). Эти аномальные валентности объясняются различиями энергетических состояний на подуровне 4/. Легко проявляемая церием валентность IV объясняется неустойчивостью 4/-подуровня. У церия появляются электроны на 4/-подуровне. Можно допустить, что они довольно непрочно закреплены на подуровне, поэтому сравнительно легко отрываются, образуется ион Се +. Структура иона Се + идентична структуре La , а та в свою очередь подобна устойчивой структуре инертного газа ксенона. У следующего за церием празеодима на 4/-подуровне уже больше электронов. Атом Рг теряет два электрона с подуровня 6s и легко один электрон с подуровня 4/ второй /-электрон теряется с большим трудом. Поэтому празеодим проявляет валентность IV в достаточно жестких условиях, например, при прокаливании на воздухе до 700°. Европий и самарий, стоящие перед гадолинием (электронная структура которого очень устойчива), в определенных условиях проявляют валентность ниже трех, а именно II. Европий теряет только два электрона с подуровня 05, что дблзет структуру иона сходной с устойчивой структурой иона Qd +. Электронная структура иона Sm + приближается к структуре иона Qd +, но не становится идентичной. В результате соединения самария (II) менее устойчивы, чем такие же соединения европия. У тербия на подуровне 4/ девять электронов. В определенных условиях тербий способен терять не только два электрона с подуровня 6s он еще может терять два электрона с подуровня 4/, что делает электронную структуру его иона сходной со структурой иона Qd +. Наконец, иттербий, подобно европию, может быть не только трех-, но также и двухвалентным. После потери его атомом двух электронов с подуровня 6s возникает ион сходный по структуре с устой- [c.47]

Применение спектроскопии ЯМР. Спектроскопия ЯМР относится к неразрушающим методам анализа. Совр. импульсная ЯМР фурье-спектроскопия позволяет вести анализ по 80 магн. адрам. ЯМР спектроскопия - один из осн. физ.-хим. методов анализа, ее данные используют для однозначной идентификации как промежут. продуктов хим. р-ций, так и целевых в-в. Помимо структурных отнесений и количеств, анализа, спектроскопия ЯМР приносит информацию о конформационных равновесиях, диффузии атомов и молекул в твердых телах, внутр. движениях, водородных связях и ассоциации в жидкостях, кето-енольной таутомерии, металло- и прототропии, упорядоченности и распределении звеньев в полимерных цепях, адсорбции в-в, электронной структуре ионных кристаллов, жидких кристаллов и др. Спектроскопия ЯМР - источник информации о структуре биополимеров, в т. ч. белковых молекул в р-рах, сопоставимой по достоверности с данными рентгеноструктурного анализа. В 80-е it. началось бурное внедрение методов спектроскопии и томо-фафии ЯМР в медицину для диагностики сложных заболеваний и при диспансеризации населения. [c.519]

Степень окисления атома А на две единицы меньше максимальной валентности элемента данной группы, так что в дополнение к шести связывающим парам у него имеется неподеленная пара электронов. Структура иона 1Рб пока не известна. Тщательное исследование кристаллических структур (ЫН4)4(ЗЬ Вгб) (ЗЬ Вгб), (ЫН4)2ТеС1б и КгТеВге показало, что, несмотря на наличие 7-й электронной пары, обсуждаемые ионы образуют неискаженные октаэдры. Поэтому эта пара не локализуется в определенной позиции, а выступает в роли стереохимически неактивной пары. [c.358]

Действие органических реактивов на неорганические соединения обусловливается положением последних в периодической системе элементов, а именно, зависит от электронных структур ион в. Большую роль играет строение молекул органических веществ. В результате взаимодействия веществ образуются органические, комплексные или внутрикомнлексные соединения в виде цветных осадков или растворов, которые меняют свою окраску под действием окислителей или восстановителей. [c.55]

Аналитическая классификация катионов тесно связана с электронными структурами ионов. Так, катионы 1-й и 2-й аналитических групп, а также катионы 3-й группы, осаждаемые сульфидом аммония (NH4)2S в виде гидроксидов, отличаются законченными 2- или 8-элек-тронными внешними уровнями. У катионов 3-й, 4-й и 5-й аналитических групп, дающих малорастворимые сульфиды, имеются либо законченные 18-электронные внешние уровни, либо незаконченные, но переходные от 8- к 18-электронным структурам, либо (18 + 2)-элек тронные внешние уровни. [c.111]

Несмотря на то что, строго говоря, число гидратации однозначно определить трудно, оно представляет интерес как параметр классификации в сравнительных структурных исследованиях растворов электролитов [19в]. На основе надежных экспериментальных данных и упрош,енных геометрических представлений при условии незначительных изменений диэлектрических свойств вследствие гидратации оказалось возможным интерпретировать и классифицировать числа гидратации ионов разных размеров. В соответствии с более ранними представлениями в водных растворах ионов, кристаллографический радиус которых меньше радиуса молекулы воды, наблюдается положительная гидратация. Положительная гидратация характерна также для ионов, проявляющих в связях с водой координационное число больше 6. Как следует из некоторых физико-химических свойств, характер гидратированного иона влияет также и на молекулы воды, расположенные за пределами гидратной оболочки иона. Это влияние обусловливает вторичную гидратацию. Число молекул воды, находящихся в областях со структурой, разрушенной под влиянием ионов, также зависит от размера, заряда и электронной структуры иона. Это число может быть в 1,2—2,4 раза больше числа гидратации. Полученные в результате классификации результаты позволили определить максимальное число гидратации (Лтах), которое представляет собой число всех молекул воды, претерпевших структурные изменения вследствие присутствия иона, по сравнению с первоначальным состоянием в объеме воды. Максимальные числа гидратации в зависимости от атомного номера приведены на рис. 5.11. Можно заметить, что, с одной стороны, ионы можно разделить на категории в соответствии с их зарядностью. С другой стороны, внутри категории /imax уменьшается с ростом атомного номера и, таким образом, с ростом числа электронов, постепенно снижаясь к кон- [c.539]

Значительно больше сведений о каталитической активности в отношении реакций дегидрирования имеется об элементах подгруппы хрома. Сведения об активности индивидуальной окиси хрома и контактов на ее основе в процессе дегидрирования парафиновых и олефиновых углеводородов Са—С5 приведены выше (см. стр. 155). Поэтому здесь мы рассмотрим каталитические свойства в указанных процессах только соединений остальных элементов этой подгруппы — молибдена, вольфрама и урана. Первые два элемента принадлежат к -переходным металлам, уран — /-переходный металл. Прежде всего отметим, что окислы Мо, и и в противоположность окислам хрома используются в катализе дегидрирования в виде высших окислов М0О3, ШОз и иО (электронные структуры ионов металов соответственно 4 , 5с1 [c.166]

Из приведенного в данном разделе фактического материала следует, что с вышеизложенной трактовкой зависимости каталитической активности от электронной структуры ионов металлов хорошо согласуются данные для контактов на основе Сг + (электронная конфигурация 3 ), для V2O3 (3 ) и UO2 (5/ 6 или 5/ 6 ). [c.168]

В предыдущих главах были рассмотрены электронные структуры ионов и молекул. Поскольку химические реакции состоят из образования и разрыва связей, естественно обсудить связь между электронным строением и реак-ционноспособностью. Такое рассмотрение будет проведено для одного-двух типов существенных химических процессов, но сначала следует оговорить смысл терминов стабильность и реакционноспособность . [c.184]

Некоторые исследователи пытались решить вопрос, в какой мере прометий может проявлять аномальную валентность. С помош,ью очень сильных окислителей, таких, как бромат калия и висмутат натрия, его пытались окислить до четырехвалентного состояния. Используя мош ные восстановите.ии — амальгаму натрия и металлический барий, ученые рассчитывали получить двухвалентный прометий. Однако практически добиться аномальных валентных состояний у элемента № 61 не удалось. Этот факт легко объяснить на основании периодической системы ионов редкоземельных элементов (см. стр. 101). В самом деле, Рш " расположен как раз в середине цериевой группы, имеет четное число 4/-электронов (четыре), и электронные структуры ионов лантана или гадолиния недостижимы для него в равной мере. Значит, химия прометия беднее , чем химия аномально валентных лантаноидов и вряд ли сколь-либо серьезно следует рассматривать возможность выделения его в будущем из смеси редкоземельных элементов методом, основанным на различии валентностей. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология