Галогены потенциалы ионизации

Потенциал ионизации и электронное сродство щелочных металлов, галогенов и водорода [c.24]

На протяжении всей этой книги постоянно подчеркиваются взаимосвязи между свойствами элементов и их соединений, которые являются неотъемлемой чертой систематики элементов в периодической таблице. Родственные взаимосвязи между элементами, находящимися в одной колонке, служили основой для рассмотрения благородных газов, галогенов, халькогенов, групп азота, углерода и кремния. Закономерности, наблюдающиеся в рядах, подчеркивались при рассмотрении электронной структуры, относительной электроотрицательности и образования химических связей для того чтобы показать, как изменяются те или иные свойства в зависимости от порядкового номера, использовались многочисленные графические изображения. Энергия ионизации (потенциал ионизации), ковалентные, ионные и вандерваальсовы радиусы, термодинамические характеристики (значения энтропии, теплот образования и тепловых эффектов) — вот некоторые свойства, рассмотренные как функция Z. [c.289]

Как и потенциал ионизации, сродство атома к электрону определяется его электронной конфигурацией. Галогены имеют самое высокое сродство к электрону, так как при присоединении одного электрона к их атому он приобретает законченную электронную конфигурацию инертного газа. Следует отметить, что прямое определение сродства к электрону из-за больших экспериментальных трудностей сделано лишь для небольшого числа элементов, например галогенов. Большинство значений получено путем соответствующих расчетов. Значения сродства к электрону (эВ) для некоторых атомов приведены ниже [c.55]

Вг . Отрицательно заряженный ион одноатомного брома имеет в основном состоянии электронную конфигурацию 15 25 2р Зр 4 4р , которой соответствует один терм 5. По аналогии с изоэлектронным атомом Кг энергии возбужденных электронных состояний иона Вг должны быть не меньше 80 ООО см . Поскольку потенциал ионизации Вг существенно ниже этой величины (см. стр. 275), можно предполагать, что ион Вг , так же как и отрицательно заряженные одноатомные ионы других галогенов, не имеет стабильных возбужденных состояний. [c.268]

Высокий потенциал ионизации атома фтора объясняет отсутствие катиона F+, если не считать образования его в разрядных трубках. Самая же высокая электроотрицательность этого элемента исключает возможность существования положительных степеней окисления фтора в его соединениях. Этим фтор отличается от остальных галогенов. [c.141]

В периодической системе (см. табл. на форзаце). Потенциал ионизации выражается в электрон-вольтах, ионные радиусы — в ангстремах. Сопоставление этих величин, например, для щелочных металлов, галогенов, водорода показывает, что действительно водород не относится ни к первой группе, ни к седьмой, а занимает особое положение в периодической системе. В таблице 6 приведены значения lg(/p r ) для различных аналитических групп. Каждая группа характеризуется определенным значением этой величины. Например, для катионов щелочных металлов lg t, = l,35—1,40, для анионов галогенов lg/e = l,38—1,41. Таким образом, как потеря, так и приобретение одного электрона соответствует одному и тому же значению кх. Для ионов Р , С1 , Вг , 1 вместо потенциала ионизации взято электронное сродство. У иона же Н 12Й,=0 или близок к нему. (Ионный радиус Н 1,36 А взят по Бокию и Белову.) [c.24]

Чтобы вычислить Ig ki= g p-ri щелочных металлов, нужно брать первый потенциал ионизации, щелочноземельных металлов — второй потенциал ионизации, металлов, образующих полуторные окислы,— третий потенциал ионизации и т. д. (табл. 8). У элементов с переменной валентностью берем соответственно разные потенциалы ионизации. Например, у титана получаем две константы одну для Ti (IV), другую для Ti (П1), у железа одну для Fe (HI), другую — для Fe (II). Для галогенов, аналогов кислорода, азота, образующих отрицательно заряженные ионы, нужно брать вместо потенциала ионизации сродство электрона к атому. [c.25]

В отношении электростатической теории это было сделано В. Косселем и М. Борном. В основу было положено представление о стремлении атомов при реакциях принимать электронную структуру ближайшего благородного газа. Атом натрия может выполнить это, отдав один электрон. Возникающий таким образом ион Ма+ имеет все электронные оболочки неона. Атом фтора для того, чтобы превратиться в ион с электронной структурой неона, должен, наоборот, получить электрон, образуя ион Р . Таким образом, при встрече атомов натрия и фтора электрон должен перейти от натрия к фтору, после чего возникшие ионы Ыа+ и притягиваются друг к другу благодаря кулоновскому притяжению. С энергетической точки зрения такой переход электрона объясняется тем, что у атомов щелочных металлов потенциал ионизации мал, а у галогенов имеется сродство к электрону. Эти обстоятельства и выражают указанные тенденции атомов получать электронную оболочку ближайшего благородного газа. Для атомов натрия и хлора сомнений в том, в какие ионы превращаются атомы, нет. Однако в общем случае решение этого вопроса может быть не столь простым. Так, неясно априори, какой из атомов передает свой электрон другому для пары атомов — литий или водород. Решение этого вопроса в общем виде принадлежит Л. Полингу. Его рассуждения сводятся к следующему. [c.322]

Потенциал ионизации водорода соизмерим с потенциалами ионизации галогенов. Так, потенциал ионизации атома водорода равен 13,6 эВ, атома фтора 17,4 эВ, а атома лития всего лишь 5,6 эВ. [c.251]

Р". Отрицательный ион одноатомного фтора в основном состоянии имеет электронную конфигурацию 15 25 2р , которой соответствует один терм 5. По аналогии с изоэлектронным атомом Ne энергии перехода в возбужденные состояния иона Р должны превышать 100 ООО м- . Поскольку потенциал ионизации Р существенно ниже этой величины (см. стр. 244), можно предполагать, что рассматриваемый ион, так же как отрицательные ионы других галогенов, не имеет стабильных возбужденных состояний. Это предположение находит подтверждение в неудаче попыток получить спектры отрицательно заряженных одноатомных ионов галогенов. [c.238]

С другими галогенопроизводными, на фторпроизводные. И поэтому не было бы удивительным, если бы изменение потенциала ионизации при галогенном замещении происходило именно так, как найдено в доложенной работе. [c.434]

Применимость метода валентных связей к интерпретации экспериментальных данных пока все еще весьма ограничена. Этот подход позволяет, однако, значительно лучше понять физическую природу связи в соединениях инертных газов. Распределения заряда в основном состоянии фторидов ксенона, найденные как методом МО, так и методом ВС, весьма близки. Оба метода предсказывают значительное смещение заряда от ксенона к фтору. В методе МО этот результат обусловлен низким потенциалом ионизации (т. е. кулоновским интегралом) центрального атома инертного газа [14, 19]. В методе ВС определяющими являются ионные структуры действительно, ионные структуры Г Хе" —Р и Г—Хе+Р" вполне устойчивы [30]. Электростатическая энергия образования Хе Р (приближенно равная /хе —Лр —= 1,7 эв), по-видимому, возмещается энергией образования связи Хе+—Р [30]. Это общее соображение показывает важность низкого потенциала ионизации центрального атома, электроотрицательности лигандов и небольших размеров лигандов при образовании соединений инертных газов. Преимущество фтора по сравнению с другими галогенами обусловлено не только величиной его сродства к электрону, но и меньшими его размерами [30]. К сожалению, в настоящее время нельзя сделать более обоснованных заключений. [c.55]

Если центральный ион является сильным окислителем, а координированный заместитель сильным восстановителем, и если соответствующие процессы окисления-восстановления являются обратимыми, то это ведет к установлению окислительно-восстановительного равновесия. Подобные процессы как раз являются характерными для систем, состоящих из комплексных соединений металлов платиновой группы. Во всех этих системах имеет место окислительно-восстанови-тельное взаимодействие между центральным ионом и координированными ионами галогенов. Степень взаимодействия определяется величиной потенциала ионизации металла в рассматриваемом интервале валентности (вернее, находится в зависимости от этой величины) и величиной сродства к электрону координированного иона. [c.405]

Потенциал ионизации определен путем экстраполяции потенциалов ионизации молекул галогенов. [c.197]

Рассмотрим изменения некоторых свойств атомов в последовательности изменения порядкового номера (заряда ядра) элемента (табл. 5). Водородом открывается первый период (и = 1). Электронная конфигурация определяет Положение элемента в первой группе, но высокий ПИ и возможность образования иона Н сближает его с галогенами. Гелием заканчивается первый период. Полностью застроенный электронный iii - лoй высокий потенциал ионизации, суммарный спин, равный нулю, — все это обусловливает особую устойчивость электронной обо-лочк11 гелия, его химическую инертность и диамагнетизм его атомов. [c.62]

Водород в соединениях с неметаллами поляризован положительно. Поскольку он сам является неметаллом, эти соединения сравнительно малонолярны. Даже соединения с галогенами, например НО, представляют собой почти идеально ковалентную молекулу . Если допустить образование положительного иона водорода при взаимодействии с сильно электроотрицательными элементами (что мало вероятно из-за большого потенциала ионизации), образующиеся соединения должны быть малополярными в результате исключительно высокого поляризующего действия Н +. Таким образом, соединения водорода со степенью окисления +1 — малополярные ковалентные вещества. Они летучи по той простой причине, что между ковалентными молекулами действуют слабые ван-дер-ваальсовы силы или водородная связь. Прочность межатомных связей и термическая устойчивость летучих гидридов зависят в первую очередь от [c.102]

Общая характеристика. Все атомы указанных элементов имеют по одному валентному электрону во внешнем уровне, а в предпоследнем уровне два электрона у лития п — 1)5 , у всех остальных по восемь электронов п — Первые элементы периодов — щелочные металлы — имеют наибольший атомный объем и наибольший радиус атома и наименьший потенциал ионизации по сравнению с остальными элементами соответствующего периода. Водород, будучи первым элементом первого периода, имеет кое-что общее со щелочными металлами. Это общее выражается в сходстве спектров, в равной валентности по кислороду (единице), в окислительном числе +1. Но ион Н не имеет аналогов, так как он очень мал по сравнению с катионами щелочных металлов и существует только в водных растворах в виде иона НдО . Потенциал ионизации атома Н значительно больше потенциалов ионизации щелочных металлов, а восстановительная способность водорода намного меньше. Водород имеет больше сходства с галогенами, являющимися так же, как и водород, предпбследнимн элементами периодов, и потому он будет рассмотрен вместе с галогенами в 7. [c.270]

Водород в соединениях с неметаллами поляризован положительно. Поскольку он сам является неметаллом, эти соединения сравнительно малополярны. Даже соединения с галогенами, например НС1, представляют собой почти идеально ковалентную молекулу. Если допустить образование положительного иона водорода при взаимодействии с сильно электроотрицательными элементами (что маловероятно из-за большого потенциала ионизации), образующиеся соединения должны быть малополярными в результате исключительно высокого по [яризу-ющего действия Н. Таким образом, соединения водорода со степенью окисления +1 — малополярные ковалентные вещества. Они летучи по той простой причине, что между молекулами действуют слабые ван-дер-ваальсовы силы или водородная связь. Прочность межатомных связей и термическая устойчивость летучих гидридов зависят в первую очередь от ОЭО и размера атома второго элемента, с которым связан водород. Как видно из рис. 133, внутри группы прочность связей Н—Э уменьшается сверху вниз. В этом же направлении возрастает атомный размер второго элемента и уменьшается его ОЭО. Оба фактора действуют в направлении уменьшения прочности связи Н—Э. За небольшими исключениями внутри периода с ростом порядкового номера Э прочность связи Н—Э возрастает из-за увеличения ОЭО и уменьшения размера Э. Если же взять два элемента с одинаковой ОЭО, более тяжелый образует менее устойчивый летучий гидрид. Так, например, устойчивость метана выше, чем сероводорода, хотя углерод и сера характеризуются одинако- Рис. 133. Энергия связи в летучих водо-ВОЙ ОЭО. родных соединениях [c.297]

Наибольшее число работ посвящено изучению реакций замещения между радикалами (например, атомами галогенов, ал-коксильными или пероксильными радикалами и т. д.) и нейтральными молекулами А—X (см. первую строку в табл. 5.10). В таких реакциях атом А (часто это атом водорода) медленно переносится от А—X к К . В соответствующем этой реакции изо-полярном активированном комплексе нет существенного разделения зарядов. Следовательно, в таких реакциях должны наблюдаться только пренебрежимо малые эффекты растворителей. Однако известны и радикальные реакции, в которых изменение полярности растворителя может играть важную роль. В таких реакциях, скорость которых заметно зависит от характера среды, следует учитывать ту или иную степень разделения зарядов в процессе активации. В свою очередь степень разделения зарядов в активированных комплексах типа [К ---А---Х ] должна зависеть от сродства радикала К к электрону и потенциала ионизации молекулы А—X. [c.259]

Галогенные счетчики обычно работают на смеси неона (потенциал ионизации равен 21,5 В, потенциал возбуждения метастабильного состояния 16,6 В) и паров брома (потенциал ионизации 12,8 В). Разность потен-щ1алов межд> катодом и анодом выбирают таким образом, чтобы вблизи нити напряженность электрического поля оказывалась достаточной для возбуждения атомов неона, но недостаточной для его ионизации. Возбужденные атомы неона испытывают большое число соударений, в том числе и с молекулами брома, ионизируя последние. Образовавшийся свободный электрон в свою очередь на пути к нити возбуждает атомы неона с последующей ионизацией молекул брома. [c.84]

II и III групп пригодны также неполностью алкилированные соединения типа R, MeX , где X — водород, галоген или алкокси-группа. Из соединений переходных металлов, кроме галогенидов, эффективными компонентами катализатора являются алкил-галогениды, галогепоксиды, ацетилацетонаты, причем главным образом таких металлов, которые имеют первый потенциал ионизации ниже 7 эв этому условию, в частности, отвечают соединения высшей валентности титана, циркония, ванадия, хрома, железа, кобальта (потенциал ионизации 6.7—6.9 эв). Для приготовления катализатора можно использовать производные переходных металлов любой валентности, но в каталитическом комплексе чаще всего участвуют их соединения с пониженной валентностью. [c.404]

Почти для всех атомов, за исключением галогенов, значение сродства прилюрпо на порядок меньше значения потенциала ионизации. [c.209]

Недавние прямые определения потенциала ионизации трифторметильного радикала дали значения примерно 10 эв. однако, комбинируя их со значениями потенциала появления СР из трифторметилгалогенидов, получают слишком низкую оценку прочности связи углерод—галоген. Чтобы избежать этого, Дайблер предложил принять произвольно выбранную величину 9,3 эв, в то время как Прайс рассматривал несколько более высокое значение 9,5 эв. В обоих случаях вычисленная прочность связи С—Р в четырехфтористом углероде оказывается ближе к значению 120 ккал/моль, чем к величине 145 ккал/моль, и значение для энергии разрыва связи С—Р в гексафторбензоле с учетом, что /(СаРб) = Л0,6 эв, представляется неоправданно высоки.м. [c.314]

Лоссинг. Я думаю, что для данного частного случая можно было бы найти какое-либо объяснение. Однако любое объяснение долячно учитывать весь ход потенциала ионизации прн последовательном замещении водорода галогенами. Такого объяснения мы дать пока пе можем. [c.434]

Другой родственный процесс, приводящий к образованию ионной пары (положительного и отрицательного ионов) при поглощении на возбужденном уровне, который может быть даже ниже самого низкого потенциала ионизации молекулы, был описан для галогенов Исааксом, Прайсом и Ридлейем [31]. [c.86]

Соединения серы с другими элементами. Сера образует ряд соединений не только с металлами, но и неметаллами. Из них важнейшими являются ее производные с галогенами, азотом и углеродом. Со фтором она образует инертный, бесцветный, термически и химически устойчивый газообразный ЗРб. Удивляет, что вещество при такой большой молекулярной массе — летуче. Это связано с ковалентным характером связи и неполярностью молекулы в целом. Инертность молекулы проявляется в том, что на вещество не действует ни вода, ни щелочи, ни кислоты. Такая низкая реакционная способность обусловлена насыщенными и валентным и координационным состояниями атома серы (см. рис. 58). Он окружен шестью соседями — атомами фтора и находится в своем устойчивом 8р с1 --валеятиом состоянии. Использование а -орбиталей приводит к тому, что электроны вовлечены в общую систему молекулы, прочно связаны и потенциал ионизации поэтому высок и составляет [c.269]

Вследствие высокого потенциала ионизации Р. ее соединения, как правило, непрочны и разлагаются при нагревании. Р. образует, подобно меди, закись и окись. Гидраты окислов Р. весьма неустойчивы и отщепляют воду уже нри своем образовании (см. Ртути окислы). С галогенами Р., подобно кадмию, дает почти не диссоциирующие соединепия (см. Ртути галогениды). Из сернистых соединений Р. важен сульфид HgS (см. Ртути сульфид). При взаимодействии с металлами, к-рые она смачивает, Р. образует амальгамы. Из солей Р. и обычных кислородных кислот наиболее важны сульфаты и нитраты (см. Ртути сульфаты. Ртути нитраты). Со слабыми кислотами Р. солей не дает или образует неустойчивые соединения типа карбоната Hgj Oj последняя разлагается при 180° на Р., ее окись и Oj. [c.353]

В молекулах, имеющих определенные элементы симметрии, могут смешиваться лишь орбитали одинакового типа симметрии. Введение атома галогена в молекулу углеводорода вследствие индуктивного влияния понижает энергии орбиталей углеводорода (рис. 6). Замещение атома водорода на галоген понижает симметрию бензола, так что вырожденный уровень ie g расщепляется на два уровня Ъ - и а2" па. Поскольку орбиталь Яд-типа имеет узел в положении замещения, она не взаимодействует с ге-орби-талью галогена, относящейся к б -типу, тогда как орбиталь 6] -типа эффективно взаимодействует с нею. Потенциал ионизации исходной 1е1 -орбитали в бензоле равен 9,24 эв, а потенциалы ионизации молекул галогенов равны 15,82 11,57 (С ) 10,55 (Вгг) и 9,34 (12) эв. Для всех галогенбензолов, за исключением бромбен-зола, энергия э-орбитали галогенов ниже энергии Ь1(я)-орбитали фенильного радикала, и поэтому в фтор-, хлор- и бромбепзолах верхняя орбиталь 6 (я)-тииа преимущественно локализована в фенильном фрагменте (табл. 3). Наоборот, в бромбензоле исходные орбитали имеют одинаковую энергию, происходит полное п — (я)-смешивание, и орбиталь о / — п) имеет существенный вклад р-орбитали брома. [c.255]

Уменьшением потенциала ионизации по мере роста длины полисопряжения, возрастанием сродства к электрону, сближением энергетических уровней и, наконец, уменьшением энергетической щели между верхним заполненным и нижним свободным уровнями л-электронов обусловлено как специфическое поведение полисопряженных систем в ряде химических реакций, так и особые физические свойства полимеров с системой сопряжения. В частности, понижением потенциала ионизации объясняется способность указанных полимеров образовывать комплексы с электроноакцепторными веществами, например с галогенами, хлоранилом, тетрацианэтиле-ном, некоторыми солями металлов, в которых имеются электронные [c.40]