Алюминий сродство к электрону

Кремний. Особенности химии кремния. Второй типический элемент IV группы — кремний — является типовым аналогом углерода. Как и у углерода, у атома кремния в невозбужденном состоянии на 5-орбита/[и находят ся два спаренных электрона, а р-орбитали имеют два неспаренных электрона. Разница в том, что атом углерода располагает валентными электронами при главном квантовом числе 2, а атом кремния характеризуется тем же числом валентных электронов (4) при я = 3. В связи с увеличением числа электронных слоев по сравнению с углеродом у кремния наблюдаются рост атомного радиуса, понижение потенциала ионизации, уменьшение сродства к электрону и ОЭО. Возрастание радиуса ведет к увеличению длины и уменьшению прочности межатомных связей, особенно в гомоатомных соединениях, вследствие чего растет электрическая проводимость и сужается ширина запрещенной зоны. Поэтому углерод в виде алмаза представляет собой изолятор, а кремний — полупроводник. В целом переход от первого типического элемента ко второму свидетельствует о нарастании металличности и ослаблении неметаллических свойств. Однако вследствие наличия большого числа валентных электронов этот переход более плавный, чем в III группе от бора к алюминию. [c.369]

Эффективный заряд атома, входящего в состав соединения, определяется как алгебраическая сумма его отрицательного электронного заряда и положительного заряда ядра. В настоящее время известно более десятка экспериментальных методов определения значений эффективных зарядов в большинстве своем с точностью (0,1 — 0,3)е, что соизмеримо с точностью вычисления этих зарядов в квантовой химии и теории твердого тела. В табл. 9 приведены данные по эффективным зарядам атомов, которые получены рентгеноспектральным методом д.пя ряда типичных неорганических веществ. Знаком отмечены эффективные заряды на металлических элементах, знаком — на электроотрицательных атомах. К чисто ионным соединениям близки только галогениды щелочных металлов, хотя и для них эффективные заряды не достигают единицы. Все остальные соединения, в том числе галогениды, оксиды, сульфиды кальция и магния, являются только частично ионными. Кроме того, эффективные заряды на типических электроотрицательных атомах (кислород, сера) почти не превосходят 1, в то время как заряды металлических элементов (кальций, алюминий) могут быть заметно больше единицы. Это объясняется тем, что энергия присоединения двух электронов к кислороду и сере (сродство к электрону второго порядка) отрица- [c.63]

Структура зон кластеров алюминия может быть изучена с помощью фотоэлектронной спектроскопии. В этом случае применяются отрицательно заряженные кластеры. Эти эксперименты позволяют также определить энергию сродства кластеров алюминия к электрону. На рис. 7.14 приведены спектры фотоэлектронов кластеров А1 с га = 3- 32, на которых стрелкой показана энергия сродства к электрону. Для кластеров с заполненной электронной оболочкой следует ожидать ббльших энергий сродства к электрону, а для кластеров с одним или двумя электронами поверх заполненной электронной оболочки — меньших энергий сродства к электрону [c.261]

В наружном уровне содержится три электрона, расположенных на 3s- и Зр-подуровнях (3s 3p в невозбужденном состоянии р-электрон неспаренный. Однако соединения алюминия, где он одновалентен, очень неустойчивы. Для алюминия более характерна степень окисления -(-З поскольку для возбуждения атома алюминия, т. е. для перевода одного электрона из 3s- в Зр-сос-тояние, нужно затратить небольшое количество энергии, которое полностью перекрывается энергией образования химических связей. Потенциал ионизации /1 алюминия (свободного атома) равен 5,98 В (небольшой) величины сродства к электрону (0,52 эВ) и электроотрицательность (1,5) также малы. Следовательно, алюминий, являясь активным металлом, будет в реакции проявлять только восстановительные свойства, его атом отдает [c.144]

Углерод и кремний — элементы IVA группы периодической системы Д. И. Менделеева. На внешнем энергетическом уровне атомов этих элементов находится четыре электрона из которых только 2/)-электрона непарные. При поглощении незначительного количества энергии атомы этих элементов переходят в возбужденное состояние, причем один из s-электронов перемещается на подуровень р и электронная конфигурация наружного энергетического уровня становится sp . В этом состоянии все электроны внешнего уровня непарные. Поэтому углерод и кремний образуют соединения, в которых им свойственны степени окисления как +4, так и —4. Размеры атомов углерода и кремния соответственно меньше, чем атомов бора и алюминия. В результате этого энергия ионизации атомов этих элементов высока. Сродство к электрону у них — величина небольшая. Поэтому у этих элементов слабо выражены как способность к потере, так и к присоединению электронов. Многочисленные соединения углерода и кремния образованы при помощи ковалентных связей. Таким образом, углерод и кремний являются неметаллами. [c.203]

Связь кремний — углерод поляризована вследствие большего сродства к электрону углерода, чем кремния 51 Ф—С , и поэтому более чувствительна к гетеролитическому расщеплению при взаимодействии с электрофильными реагентами (хлоридом алюминия, хлороводородом), чем к гомолитическому расщеплению. [c.309]

Значение электроотрицательности водорода промежуточное между ОЭО металлов и неметаллов и равно 2,1. Поэтому для химии водорода характерны реакции с понижением степени окисления, в которых он функционирует как окислитель, и процессы с повышением окислительного числа, где он играет роль восстановителя. И окислительные, и восстановительные функции может выполнять и атомарный, и молекулярный водород. Однако способность быть окислителем у водорода выражена менее ярко, чем его восстановительные свойства. Это обусловлено сравнительно небольшим значением сродства к электрону для атома водорода. Окислительные свойства водорода проявляются, например, в реакциях со щелочными и щелочно-земельными металлами с образованием их гидридов. По восстановительной активности водород также уступает таким широко распространенным в технике восстановителям, как уголь, алюминий, кальций и др. [c.296]

Соответственно с повышением сродства атомов элементов к валентным электронам возрастает стойкость металлов к окислению, уменьшается прочность окислов и их гидроокисей. У алюминия, цинка, свинца и других появляются амфотерные свойства. Другими словами, эти элементы, наряду с металлическими, проявляют и ряд металлоидных свойств. Например, алюминий образует А1(0Н)з—вещество, являющееся одновременно слабым основанием и слабой кислотой. [c.319]

Эффективный заряд атома, входящего в состав соединения, определяется как алгебраическая сумма его отрицательного электрон-мого заряда и положительного заряда ядра. В настоящее время известно более десятка экспериментальных методов определения значений эффективных зарядов в большинстве своем с точностью 0,1 — Д,3 е, что соизмеримо с точностью вычисления этих зарядов в квантовой химии и теории твердого тела. В табл. 10 приведены данные по эффективным зарядам атомов, которые получены рентгеноспектральным методом для ряда типичных неорганических веществ. Знако.м -Ь отмечены эффективные заряды на металлических элементах, знаком — на электроотрицательных атомах. К чисто ионным соединениям близки только галогениды щелочных металлов, хотя и для них эффективные заряды не достигают единицы. Все остальные соединения, в том числе галогениды, оксиды, сульфиды кальция и магния, являются только частично ионными. Кроме того, эффективные заряды на типических электроотрицательных атомах (кислород, сера) почти не превосходят 1, в то время как заряды металлических элементов (кальций, алюминий) могут быть заметно больше единицы. Это объясняется тем, что энергия присоединения двух электронов к кислороду и сере (сродство к электрону второго порядка) отрицательна. Расчеты показывают, что сродство к электрону второго порядка для кислорода равно —732, а для серы составляет —334 кДж/моль. Значит, ионы типа и 5 не существуют, и все оксиды, сульфиды, независимо от активности металлов, не относятся к ионным соединениям. Если двухзарядные анионы в действительности не -существуют, тем более нереальны многозарядные одноатомные отрицательные ионы. [c.84]

Понижение электронного сродства в ряду галогенов проявляется также в уменьшении прочности соединений галогенов с одним и тем же электроположительным по отношению к ним апе-ментом, например водородом (строки XIV и XV). Сродство к наиболее электроположительным металлам не только у брома, но и у йода проявляется чрезвычайно сильно. Кусочек алюминия, брошенный в жидкий бром, сам собой расплавляется от теплоты реакции и бегает по поверхности брома в виде раскаленной добела капли, пока реакция соединения не закончится. Смесь тонких порошков алюминия и йода воспламеняется от капли воды, играющей роль катализатора. [c.355]

Химические свойства алюминия. Электроны в атоме алюминия размещаются в три слоя — из 2, 8 и 3 электронов. Лишаясь трех внешних (валентных) электронов, атом алюминия обращается в положительно трехзарядный ион с конфигурацией атома неона. Химическое сродство алюминия к неметаллам, особенно к кислороду и фтору, очень велико. Тем более удивительна чрезвычайно малая склонность алюминия к коррозии в условиях соприкосновения с воздухом и водой. Следующий опыт разъясняет это недоумение. [c.659]

В реакции (1) реагируют типичный металл алюминий и ярко выраженный электроотрицательный неметалл — хлор. Легко понять, что атом хлора оттягивает электроны от атомов алюминия. В реакции (2) ион серебра Ag+ имеет большое сродство к электрону, поэтому он, оттягивая от иона железа Fe + один электрон, восстанавливается, понижая свое окислительное число от +1 до 0. Ион Ре2+, теряя электрон, окисляется, повышая окислительное число от +2 до -f 3. [c.67]

Алюминийалкилы широко применяются для промотирования реакций такого типа, потому что они более доступны для производства и не требуют дорогостоящих эфиров в качестве растворителей. Действительно, неразбавленные алюминийалкилы реагируют быстрее, так как сродство атома алюминия к я-электронам, от которого зависит реакция, уменьшается при сольватации молекулами эфира. Кстати, литийалкилы также реагируют быстрее в отсутствие эфиров. [c.49]

Следовательно, в этих реакциях фосфор проявляет себя и как восстановитель и как окислитель. Такое двойственное поведение можно объяснить на основе электронной конфигурации и энергии ионизации атома фосфора. Тот факт, что энергия ионизации фосфора выше, чем у предыдущих элементов третьего периода, указывает на то, что он является более слабым восстановителем, чем, например, алюминий. Сочетание заметного сродства к электрону с наличием трех заполненных наполовину Зр-орбит объясняет появление слабых окислительных свойств у фосфора. Поскольку фосфор не может легко терять или приобретать электроны, он не является ни сильным восстановителем, ни сильным окислителем. [c.549]

Заменителем плазмообразующего топлива выступил ракетный баллиститный порох на основе нитроцеллюлозы и нитроглицерина, как не содержащий элементов с высокой энергией сродства электрону (хлора, фтора и т.п.), присутствие которых в продуктах сгорания может снизить концентрацию электронов проводимости за счет их захвата с образованием отрицательных ионов. Для повышения температуры горения в состав топлива введено металлическое горючее -порошок алюминия или сплав алюминия с магнием в количестве, близком к термодинамически оптимальному (23...27 % асс)- В качестве легкоионизирующейся присадки был выбран азотнокислый цезий в количестве от 10 до 15% асс. [c.62]

Наличие в свободном атоме кислорода двух неспаренных электронов и отсутствие свободных квантовых ячеек показывает, что он проявляет валентность, равную двум. Потенциал ионизации кислорода (/[) равен 13,61 В (т. е. в два с лишним раза больше, чем у алюминия) обладает он и большими величинами сродства К электрону (1,47 эВ) и электроотрицательности (3,50). По элек-троотрицательности кислород уступает лишь фтору. [c.117]

Для многих металлов формой, подлежащей восстановлению, является оксид. Поэтому сульфидные руды для перевода в оксидную форму подвергают обжигу. Водородным восстановлением оксидов получают такие металлы, как Мо, АУ, Не и т. п. Водород — сравнительно мягкий восстановитель. Карботермическое восстановление используют для получения Ре, РЬ, 5п, Си, 2п, N1, Со, Мп и др. Более энергичным восстановителем является металлический алюминий. Алюмотермия широко используется для получения таких металлов, как Сг, Мп, Ре (алюмотермическая сварка), щелочно-земельные металлы. Восстановление оксидов металлов алюминием протекает с большим выделением теплоты, что обусловлено высоким сродством алюминия к кислороду. Еще энергичнее как восстановитель действует магний, который используют для восстановления как оксидов (например, В2О3), так и галогенидов (например, при получении титана и его аналогов). Наконец, самые активные металлы — алюминий, магний, щелочно-земельные и щелочные — получают электролизом расплавов солей (как правило, хлоридов илп фторидов). Катод электролизера можно рассматривать как наиболее энергичный восстановитель — непосредственный донор электронов. [c.44]

В целом у р-элементов, кроме алюминия, восстановительная активность выражена сравнительно слабо. Наоборот, при переходе от IIIA-к VIIА-подгруппе наблюдается усиление окислительной активности нейтральных атомов, растут величины сродства к электрону и энергии ионизации, увеличивается электроотрицательность р-элементов. [c.304]

Будучи элементом 2-го периода Системы, кислород — кайносимметрик и лежит недалеко от конца строки, т. е. атомы его обладают значительным сродством к электрону и могут быть названы окислителями, анионогенами и ацидогенами (захватывают электроны от водородного атома, позволяя ему выделяться в виде катиона Н+), а также имитаторами неона. Диапазон изменения ядерных зарядов в ряду атомов 2-го периода невелик (от 2 = 3 до 2 = 10), но относительное изменение от Не до Ые очень велико — рост в 5 раз, а потому переход свойств весьма заметен бор уже теряет металлические свойства. Это отличает 2-й период от 3-го, где алюминий еще металл, а 2 от Ме до Аг меняется всего в 1,8 раза. [c.186]

АЛЮМИНИЙ (от лат alumen, род падеж alumi-nis-квасцы, лат Aluminium) Al, хим элемент П1 гр периодич системы, ат н 13, ат м 26,98154 В природе один стабильный изотоп А1 Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 215 10 м Конфигурация внеш электронной оболочки 3s 3p, степень окисления + 3, менее характерны + 1 и + 2 (только выше 800 С в газовой фазе), энергия ионизации АГ -> А1 -> Ар -> А1 соотв 5,984, 18,828, 28,44 эВ, сродство к электрону 0,5 эВ, электроотрицательность по Полингу 1,5, атомный радиус 0,143 нм, ионный радиус А1 (в скобках указаны координац числа) 0,053 нм (4), 0,062 нм (5), 0,067 нм (6) [c.116]

Повышенное сродство элементов (например, 81, А1, Р) к электроотрицательным элементам. Иначе говоря, кремний, алюминий, фосфор и другие элементы образуют более слабые, чем в случае углерода, химические связи с электроположительными элементами (Н, А1, В, 81, Аз, 8Ь), но более сильные — с электроотрицательными элементами (О, 14, С1, Вг, Р). При рассмотрении злектроотрпцатель-ности различных элементов (табл. 1) видно, что углерод (хс = 2,5) занимает примерно вреднее положение между самым электроотрицательным элементом — фтором (хр = 4,0) и самым злектрополоя и-тельным элементом — францием (хрг = 0,8). Поэтому атом С имеет наименьшую тенденцию отдавать или получать электроны, т.е. менее подвержен злектрофильной или нуклеофильной атаке. Это является одной из причин химической стабильности углеродных (—С—С—) цепей молекул. [c.12]

Сплавы нитрида алюминия с нитридом галлия рассматриваются в [64, 65, 70] как эффективные полупроводниковые материалы для изготовления излучателей и детекторов высокотемпературной электроники. Отмечается, что ОаАЙЧ-сплав (с шириной запрещенной щели -5,5 эВ) проявляет отрицательное сродство к электрону, что является очень перспективным при изготовлении плоских экранов. A1N и сплавы Gai Al N, Al .Ini j.N, (AlN)j.(Si )] j представляют значительный интерес при использовании в высокоэнергетических и высокочастотных электронных устройствах. [c.10]

Свойства очень небольших агрегатов, состоящих всего из нескольких атомов металла, отличаются от свойств металла в описанном выше случае. Для таких агрегатов простая теория объемного заряда на поверхности раздела металл —полупроводник определенно неприменима, и в этом случае необходимо использовать локальный подход. Если агрегат состоит, например, из трех атомов, перенос уже одного электрона к носителю оказывает существенное влияние на свойства агрегата. Оценки потенциалов ионизации небольщих агрегатов серебра и палладия сделаны Бетцольдом [1] и Митчелом [3]. Например, для тетраэдра Ag4 потенциал ионизации составляет 4,7—6,0 эВ, и эта величина характеризует минимальное значение сродства к электрону носителя при образовании из Л 4 иона Лд+4 для тетраэдра Рс14 потенциал ионизации, по-видимому, составляет 5,5—8,0 эВ, если исходить из потенциала ионизации отдельного атома и вводить коэффициент пересчета, как в расчетах Бетцольда [1]. На поверхности некоторых окислов-изоляторов имеются центры — акцепторы электронов, для обнаружения которых широко используют образование катионов при адсорбции полициклических углеводородов (например, перилена). Потенциалы ионизации применяемых в этих целях ароматических углеводородов составляют 6,4—8,4 эВ. Следовательно, весьма логично допустить возможность переноса электронов от небольщих агрегатов металла к таким электроноакцепторным центрам, которые, как известно, способствуют образованию катионов ароматических углеводородов. К носителям, которые имеют электроноакцепторные центры данного типа, относятся алюмосиликаты и содержащая хлор окись алюминия [74, 75]. Сама окись алюминия даже [c.283]

Склонность к комплексообразованию и тем самым степень поляризации карбонильной группы возрастает с увеличением сродства металла к электронам, поэтому алкоголяты алюминия более эффе <тиБны, чем эфиры борной кислоты или алкоголяты магния. Кроме того, известное увеличение склонности к комплексообразованию достигается введением электрофильного —/-) замест теля (например, галоген в хлорид-алкоголяте магния С1М —-ОН). [c.316]

Высокая чувствительность электронозахватного детектора к комплексам фторированных р-дикетонатов делает его весьма ценным, для определения ультрамалых количеств металлов [24, 25]. Ранние исследования позволили установить, что можно определять количества хрома уже порядка 2 10 г. Предел детектирования определяется наличием примесей в растворителе (толуоле), а не шумом или неспособностью детектора откликаться на меньшие концентрации комплекса. Недавние эксперименты показали, что предел детектирования хрома даже ниже [25, 26]. Сродство хелатов к электрону определяется как ионом металла, так и степенью галогенирования лиганда. Детектор значительно более чувствителен к трифтор- и гексафторацетилацетонатам, чем к аналогичным ацетилацетонатам. В сравнимых, но не обязательно оптимальных условиях предел детектирования ацетилацетопата хрома (П1) составляет 2,5 10 ° моля, в то время как для трифторацетилацетоната он равен 1,8 10 , а для гексафторацетилацетоната 4,9 10 моля [24], т. е. с увеличением числа сильно электроотрицательных трифторметильных групп предел детектирования возрастает. То же наблюдается и при детектировании алюминиевых комплексов тех же трех лигандов. Сигнал детектора сильно зависит и от природы иона металла при заданной концентрации трифторацетилацетонат хрома(1П) дает приблизительно в 10 раз больший сигнал, чем соответствующий комплекс алюминия. Более того, путем изменения приложенного потенциала можно усилить или подавить сигнал каждого из комплексов. Среди изученных до настоящего времени детекторов лишь пламенно-эмиссионный характеризуется большей селективностью. [c.75]

Атомная структура титана, его большое сродство к электрону оказывают сильное влияние на такие свойства, как электропроводность и теплопроводность. Если принять электропроводность меди за 100%, то электропроводность титана составит всего 3,1%. Теплопроводность его в 8—10 раз меньше теплопроводности алюминия. Это имеет сущесГвенное значение, например, при обработке металла резанием. В результате плохого отвода тепла от контактной поверхности резца с металлом температура в этой области может повыситься до 1100—1200°. Инструмент быстро изнашивается. Возможно загорание металла. Физические свойства титана приведены в табл.44. [c.183]

Перегруппировки карбанионов встречаются в органической химии реже, чем перегруппировки карбониевых ионов (карбока-тионов). Положительно заряженный атом углерода является ненасыщенным, и поэтому обнаруживает сильное сродство к любой находящейся вблизи от него группе с неподеленной парой электронов. Азот, кислород, сера и галогены, обладающие неподеленными парами электронов, относятся к числу элементов, часто фигурирующих в органической химии. Вследствие этого они нередко принимают участие в перегруппировках, протекающих с образованием карбониевого иона. Естественно предположить, что элементы, которым для застройки внешней электронной оболочки не хватает пары электронов (например, бор или алюминий), будут активно участвовать в перегруппировках карбанионов. Однако исследования, основанные на этом предположении, еще только начинаются [1]. К настоящему времени известны примеры перегруппировок циклизации—дециклизации, протекающих как по катионному или свободнорадикальному, так и по анионному механизму сюда относятся, в особенности, перегруппировки трех-и четырехчленных циклов. Перегруппировки карбониевых ионов, связанные с 1,2-миграцией насыщенных алкильных групп, находят некоторую аналогию в химии карбанионов, где 1,2-перегруппировки тоже известны. Хотя между способностью карбониевых ионов и карбанионов вступать в перегруппировки имеется известный параллелизм, в целом число примеров карбанионных перегруппировок очень мало по сравнению с огромным материалом, накопленным при изучении перегруппировок карбониевых ионов. [c.235]

Однако чаще всего для детектирования хелатов металлов, особенно когда речь идет об анализе ультрамалых количеств вещества, применяют электронозахватный детектор (ЭЗД), которому принадлежит абсолютный рекорд чувствительности определения некоторых металлов [2, 7]. Другим ценным свойством этого детектора является его высокая селективность практически нечувствительный к углеводородам, он позволяет определять пикограммовые количества вешества, содержащего атомы галогенов. Сигнал детектора сильно зависит от природы иона металла. Например, чувствительность ЭЗД к ТФА хрома на порядок выше, чем к ТФА алюминия. Кроме того, сродство хелатов к электрону определяется и степенью галогенирования лиганда его чувствительность значительно выше в случае ТФА, и особенно ГФА, чем при анализе ацетилаиетонатов. [c.159]

Пока неясно, каким образом протон связывается с алюмо-силикатным катализатором. Томас [78] предполагает, что алюминий, будучи связан с тетраэдрическим кремнием, сам образует тетраэдрическую структуру, причем внешний валентный электрон поставляется водородом из воды, содержащейся в катализаторе (рис. 21,а). Гидроокись алюминия, так же как и кремневая кислота, является очень слабой кислотой вследствие сродства кислорода к водороду [33] в связи с этим Хэнсфорд [82] предположил, что происходит координация алюминия с кислородом гидроксильной группы в катализаторах 5102-АЬОз-хНгО (рис. 21,6). Развивая представления Томаса, Тамеле [80] предположил, что происходит перемещение [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология