Натрий экранирование ядра

Энергия ионизации у магния больше, чем у натрия, поскольку она дополнительно идет на распаривание 25-электронов. Это поглощение энергии согласуется с известным правилом Хунда. У алюминия энергия ионизации меньше, чем у магния, так как удаленный р-электрон экранирован от ядра -электронной парой. [c.179]

При сравнении металлов, занимающих то или иное положение в периодической системе, за меру их химической активности — восстановительной способности — принимается величина энергии ионизации свободных атомов. Действительно, при переходе, например, сверху вниз по главной подгруппе I группы периодической системы энергия ионизации атомов уменьшается, что связано с увеличением их радиусов (т. е. с большим удалением внешних электронов от ядра) и с возрастающим экранированием положительного заряда ядра промежуточными электронными оболочками. Поэтому атомы калия проявляют большую химическую активность — обладают более сильными восстановительными свойствами, чем атомы натрия, а атомы натрия — большую активность, чем атомы лития. [c.329]

Естественно, что такая сокращенная форма таблицы не имеет каких-либо преимуществ перед обычной развернутой таблицей, однако она четко-выявляет дифференциацию строения двух электронных оболочек, находящихся под самыми внешними электронами, а следовательно, и причину отличия свойств водорода, лития, натрия от свойств тяжелых щелочных металлов в первой группе. Она указывает также на особую роль гелия,, являющегося не только первым наиболее легким инертным газом, но и элементом, которым начинаются почти совершенно не похожие на него во всех отношениях, кроме строения внешней электронной оболочки, щелочноземельные металлы. В этой таблице очень ясно видна значительная разница между электронным строением бериллия и магния и заметное отличие магния от щелочноземельных металлов. Чем левее расположен элемент в I и II группах этой таблицы, тем слабее связь его внешних электронов с ядром, экранированным в той или иной степени внутренними оболочками. Мерой прочности этой связи и металличности элемента может служить потенциал ионизации, т. е. энергия, которую необходимо затратить на отрыв внешних электронов. Ионизационные потенциалы, соответствующие отделению последнего валентного электрона или всех внешних электронов (см. рис. 2), подтверждают правильность смещения элементов в I и II группах на основании анализа их внешних электронных конфигураций. Эти смещения отражают различное экранирование заряда ядра внутренними электронными оболочками и дают объяснение различий свойств элементов с одинаковым строением внешних оболочек. Наиболее разительной оказывается разница между водородом и литием с одним электроном на внешней s-оболочке и между гелием и бериллием с двумя электронами на внешней s-оболочке. У более тяжелых элементов эта разница не столь велика, но также может быть весьма существенной. [c.30]

Сродство к электрону зависит от тех же факторов, что и энергия ионизации, и будет большим, когда добавочный электрон сильно притягивается ядром, и небольшим в случае, если ядро сильнее экранировано электронами, поскольку при этом возникает межэлектронное отталкивание. Максимальное сродство к электрону, проявляемое хлором в группе галогенов, объясняется тем же образом, что и более высокое (по сравнению с ожидаемым нормальным ) значение энергии ионизации натрия (Ы = 124, Ыа=118, К = 99, Сз = 91 ккал/моль). Элементы этого периода имеют менее экранированные ядра, чем элементы ниже расположенных периодов, у которых занято большее число р- и -орбиталей. [c.292]

Различие в свойствах элементов главных и побочных подгрупп объясняется различными способностями к экранированию поля ядра электронами второго снаружи слоя. Например, у атома калия внешний 4 -электрон экранирован подоболочкой Зр , а у его соседа по группе, атома меди, внешний 45-электрон экранирован подоболочкой 3 . Электроны /7-подоболочки, более проникающие , чем -электроны, образуют более прочный экран для внешнего электрона, поэтому эффективный заряд по Слейтеру для внешнего электрона атома натри (Ка) = 2,2, а на внешний электрон атома меди действует эффективный заряд (Си) = = 3,7. В результате внешний, электрон атома натрия значительно подвижнее, чем у атома меди, это и объясняет различие в физических, оптических и химических свойствах этих двух элементов, принадлежащих к разным подгруппам первой группы. Аналогично обстоит дело и в других группах. [c.61]

Во II периоде при переходе от лития (2s ) к неону (2s 2p ) и в III периоде при переходе от натрия (3s ) к аргону (Ss Sp ) имеет место возрастание энергии ионизации. Вместе с тем это возрастание неравномерное, а именно у бора (2s 2p ), следующего за бериллием (2s ), и кислорода (2s 2p ), следующего за азотом (2s 2p ), равно, как и у их аналогов (элементов III периода), энергии ионизации ниже ожидаемых. Наблюдаемый эффект связан с ослаблением эффекта экранирования заряда ядра атомов элементов, следующих непосредственно за атомами элементов с заполненной ns и наполовину заполненной пр валентными орбиталями. В целом наименьшие значения энергии ионизации имеют атомы элементов I группы, наибольшие — атомы благородных газов. [c.399]

Уникальное положение водорода в Периодической системе. Водород — первый элемент и один из двух представителей первого периода системы. По электронной формуле 1.5 он формально относится к 5-элементам и является аналогом типически элементов I группы (лития и натрия) и собственно щелочных металлов (подгруппа калия). Это обусловливает сходство оптических спектров водорода и щелочных металлов. Водород и металлы 1А-группы проявляют степень окисления +1 и являются типичными восстановителями. Однако в состоянии однозарядного катиона И (протона) водород не имеет аналогов. В металлах 1А-группы валентный электрон экранирован электронами внутренних орбита-лей. У атома водорода отсутствует эффект экранирования, чем и объясняется уникальность его свойств. Кроме того, единственный электрон атома водорода является кайносимметричным, а потому исключительно прочно связан с ядром (Д = 13,6 В или 1312 кДж/моль). [c.292]

Литий имеет три электрона, два из которых находятся на уровне 15, а третий — на уровне 2 (п=2, /=0). Так как 25-электрон расположен гораздо дальше от ядра и частично экранирован двумя внутренними электронами от заряда ядра, равного +3, этот внешний электрон легко удалить и получить ион с электронным строением гелия. При переходе от лития к неону надо расположить восемь элементов этот ряд заканчивается неоном, который характеризуется устойчивой конфигурацией с восемью электронами (п=2). Следующий элемент, натрий, имеет один 35-электрон (п = 3, 1—0), который экранирован 10 внутренними электронами от заряда ядра, равного +И1 поэтому этот электрон связан слабо. [c.400]

Основное отличие между атомом водорода и многоэлектронным атомом связано со степенью эффективности экранирования заряда ядра от внешних электронов внутренними электронами. Как показано на рис. 1-12, в атоме натрия Зх-электрон (радиальная часть которого изображена пунктирной линией) обладает значительной вероятностью нахождения вблизи ядра в области внутренних электронов. В этом случае внутренние электроны не экранируют полностью заряд ядра от Зх-электрона. Как видно из графика радиальной части (рис. 1-9), степень проникновения убывает в последовательности 3s>3/7>3d. [c.33]

Какое же из возможных состояний внешнего электрона атома натрия — 3 , Зр или Зй — отвечает более слабому экранированию к, следовательно, более сильному притяжению к ядру и более низкой энергии электрона Как показывает рис. 21, электронное облако 35-электрона в большей степени проникает в область, занятую электронами К- и -слоев, и потому экранируется слабее, чем электронное облако Зр-электрона. Следовательно, электрон в состоянии 35 будет сильнее притягиваться к ядру и обладать меньшей энергией, чем электрон в состоянии Зр. Электронное облако Зй-орбитали практически полностью находится вне области, занятой внутренними электронами, экранируется в наибольшей степени и наиболее слабо притягивается к ядру. Именно поэтому устойчивое состояние атома натрия соответствует размещению внешнего электрона на орбитали 35. [c.83]

Какое же из возможных состояний внешнего электрона атома натрия — 35, Зр или 3 — отвечает более слабому экранированию и, следовательно, более сильному притяжению к ядру и более низкой энергии электрона Как показывает рис. 2), электронное облако Зх-электрона в большей степени проникает в область, занятую электронами К-и -слоев, и потому экранируется слабее, чем электронное облако Зр-электрона. Следовательно, электрон в состоянии 35 будет сильнее притягиваться к ядру и обладать Рис. 21. График радиального распределения меньшей энергией, чем вероятности в атоме натрия электрон в СОСТОЯНИИ Зр. [c.86]

Энергии различных орбиталей в многоэлектронных атомах отличаются от соответствующих энергий в атоме водорода. Орбитали с "одинаковым главным квантовым числом п, но с различными значениями I (например, 25, 2р) теперь имеют разную энергию. Это объясняется тем, что энергия, необходимая для удаления электрона из атома, теперь зависит не только от заряда ядра, с которым связан электрон, но и от экранирующего действия других электронов. Эффект экранирования лучше всего обсуждать с помощью радиальных функций распределения. Как видно из рис. 5.1, 35-функция распределения для натрия в значительной степени перекрывается с функцией распределения внутренних электронов, показанной заштрихованным участком. По существу, это означает, что 35-электрон движется под влиянием полного заряда ядра. И наоборот, Зр-распределение мало перекрывается с распределением внутренних электронов, которые, таким образом, экранируют Зр-электрон от заряда ядра. Зй-Орбиталь экранирована почти полностью. Эффективность экранирования внутрен- [c.48]

Следующим электроном будет 35. Этот электрон находится относительно далеко о г ядра из-за своего более высокого главного квантового числа, и хотя заряд ядра натрия выше, он в большей степени экранирован двумя внутренними оболочками. Вот почему погепциал пони.зации натрия значительно ниже, чем потенциал ионизации неона. Периодический цикл начинается вновь вдоль третьего периода, и изменение потенциала ионизации. можно проследить аналогичным образом. [c.491]

Характеристика элемента. Электронная конфигурация Mg Is22s22p 3s2 по сравнению с натрием имеет одну существенную особенность двенадцатый электрон помещается на 25-орбиталн, где уже имеется е . Взаимное экранирование двух электронов, находящихся на одной и той же орбитали, невелико. Следовательно, должно резко возрасти влияние ядра, что, в свою очередь, приведет к сжатию атома — уменьшению его радиуса. Действительно, эфф Mg = 2,25, а 2эффка=1,84 и атомный радиус магния Rug 0A6 А под влиянием ядра стал значительно меньше, чем у натрия ( N3 = 0,19 А). Приблизившиеся к ядру электроны оторвать труднее и поэтому увеличился потенциал ионизации. Однако второй потенциал ионизации в три раза меньше, чем у натрия, и может, следовательно, реализоваться состояние iMg +. Такой ион обладает значительным поляризующим действием и способен к образованию как ионных, так и ковалентно-полярных связей, а за счет своей свободной З -орбитали еще и донорно-акцепторных. Именно поэтому магний, используя четырехлепестковые З -орбитали (совершенно пустые), входит в четырехпиррольное кольцо порфирина и образует систему хлорофилла (см. рис. 47). [c.247]

Котону и Шуну [43] удалось выделить натриевую соль аце-тонилдиэтилфосфонатного карбаниона в результате обработки соединения XIV металлическим натрием в бензоле, а при последующем действии хлористого цинка и цинковую соль. Несомненно, что эти соли существуют в хелатных формах XXVI. Химические сдвиги в спектре ЯМР на ядре указывают на то, что атом фосфора в хелатах менее экранирован, чем в про-тонированной форме XIV (—38 и —23 м.д. соответственно). [c.226]

Весьма удивительным оказался тот факт, что аналогичные данные ЯМР на ядрах с использованием перхлората лития в качестве модельного соединения [21] оказалось невозможным связать с результатами, полученными для натрия различие это можно объяснить неодинаковым парамагнитным и диа.магнитным экранированием обоих ядер. Исследование ЯМР на ядрах ззСб обнаружило поведение, аналогичное наблюдаемому для систем, содержащих натрий [103]. [c.44]

Таким образом, получаем следующие электронные конфигурации углерод, (He)2s22p азот, (He)2s 2p кислород (He)2s 2p фтор, (He)2s 2p5 и неон, (He)2s 2p . Эти электронные конфигурации согласуются с наблюдаемыми атомными спектрами и энергиями ионизации элементов. Из рис. 5.4 ясно-видно, что конфигурация неона особенно устойчива, так как иа нее трудно удалить электрон. Гораздо меньшее значение энергии ионизации натрия указывает, что в этом случае электрон удаляется с орбитали, хорошо экранированной от" заряда ядра, в данном случае с Зх-орбитали. [c.53]

Константа экранирования Полинга. Этот метод был развит в работах других авторов. Во фториде натрия Ыа+ и Р- являются изоэлектронными ионами. Для последовательности изоэлектронных ионов характерно, что чем больше заряд ядра, тем меньше размер иона (т. е. 0 >Р > Ыа+). Ионный радиус в такой последовательности обратно пропорционален эффективному заряду ядра. В атоме частично заряд ядра экранирован электронами, расположенными на внутренних оболочках. Следовательно, эффективный заряд ядра равен разности атомного номера Z данного элемента и константы экранирования 5, которая определяется только главным квантовым числом внешней электронной оболочки иона. Значения констант эиранирования приведены ниже [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология