Переходные металлы радиусы атомные

Согласно этой теории, катализ происходит только при структурном и энергетическом соответствии катализируемых молекул данному катализатору. Теорией Баландина было предсказано, что реакции каталитического гидрирования бензола и дегидрирования циклогексана могут идти только на переходных металлах, имеющих гранецентрированную кубическую структуру или гексагональную структуру и притом атомные радиусы строго определенных размеров. При этих условиях шестичленные циклы образуют на октаэдрических гранях кристаллов металла шесть связей М— — С — С, валентный угол которых близок тетраэдрическому углу. Данным условиям удовлетворяют палладий, платина, иридий, родий, осмий и все они являются активными катализаторами гидрирования бензола и дегидрирования циклогексана. В то же время металлы, обладающие объемноцентрированной структурой, например тантал, вольфрам, даже при почти таких же размерах их атомных радиусов, как у платиновых металлов, а также металлы, имеющие такую же кристаллическую структуру, как платина, но иные размеры атомных радиусов, в частности серебро, золото, или не относящиеся к переходным элементам — медь, цинк,—все эти металлы не проявляют каталитической активности в вышеуказанных реакциях. Таким образом, структура поверхностных соединений бензола и циклогексана с платиновыми металлами была описана и доказана. Мало того, было, в сущности, установлено, что в условиях катализа подобные соединения легко и притом в точности воспроизводятся. Иначе катализ был бы невозможен. [c.59]

Катионы шелочных и щелочноземельных металлов координируют (связывают) молекулы воды в гидраты преимущественно посредством электростатического ион-дипольного взаимодействия. Последнее зависит от заряда и радиуса катиона, его массы и магнитного момента, дипольного момента воды, поляризации иона и воды и от кинетических параметров (импульс, момент количества движения и др.). Между катионами переходных металлов и молекулами воды возникает, благодаря наличию вакантных атомных орбиталей у катионов и неподеленных пар электронов молекулы воды, донорно-акцепторная связь. Часто электростатический и донорно-акцепторный вид связи в гидрате катиона проявляется совместно. [c.414]

Теплота сублимации и степень заполнения -орбиталей являются мерой прочности когезионной связи металл — металл. Существуют два аспекта электронной структуры. Один из них определяет зависимость радиуса и плотности и обусловливает связь между -вакансиями и хемосорбционными свойствами металлов восьмой группы, другой определяет величины теплот сублимации и температур плавления и, следовательно, хемосорбционное поведение иных металлов. Кислород хемосорбируется на всех изученных -, 5- и р-металлах, кроме золота. Предполагается, что у кислорода связь носит ионный характер и обусловлена участием в процессе 5- и р-орбиталей. При хемосорбции азота активны только переходные металлы с числом дырок в атомной -зоне, превышающим два У, Та, Мо, Ti, 2г, Ре. [c.152]

У ионов переходных металлов с одинаковым зарядом ионный радиус (см. справа) уменьшается по мере увеличения атомного номера из-за увеличения. .. ядра, стягивающего. ... [c.170]

Окислы. Атом кислорода невелик, его радиус меньше радиусов атомов углерода и азота однако настоящие фазы внедрения кислорода — только твердые растворы и низшие окислы переходных металлов. В силицидах и боридах фактором, препятствующим образованию фаз внедрения, является большой атомный радиус, в окислах такой фактор — электронная структура атома кислорода. Электронная оболочка атома кислорода ls 2s 2p имеет два неспаренных электрона. Кислород подчиняется правилу октета, и завершенная электронная структура может быть получена путем приобретения двух электронов. Поэтому у кислорода донорная способность ослаблена склонностью к поглощению электронов. Цирконий и гафний легче отдают электроны, поэтому только титан образует с кислородом фазу переменного состава на основе окисла TiO с преимущественно металлической связью (радиус кислорода в ней 0,7 A) и координационным числом титана 6. [c.236]

Внутри серии переходных металлов различия в атомных радиусах очень малы. В первом ряду переходных металлов, начинающемся скандием, размеры атомов определяются У-оболочкой, так как добавляемые электроны заселяют Л1-оболочку. [c.361]

Различие между простыми и переходными металлами проявляется уже при сравнении атомных радиусов. /-Элементы характеризуются меньшими значениями радиусов, чем р-металлы. Кроме того, различие атомных радиусов у зр-элементов-аналогов значительно больше, чем у элементов вставных декад. Так, у металлов [А-группы радиусы изменяются от 0,250 для ЯЬ до 0,155 нм у а атомные радиусы всех -элементов — в интервале 0,124 — 0,181 нм. Еще более близки атомные радиусы у /-металлов, что объясняется заполнением третьего снаружи энергетического уровня. Так, все элементы семейства лантаноидов имеют атомные радиусы в пределах 0,174 — 0,183 нм. [c.210]

Переходные металлы в силу дефектности и /оболочек, близости значений ионизационных потенциалов и атомных радиусов обладают обширными металлохимическими возможностями. Как правило, они являются прекрасными растворителями для других элементов (за исключением щелочных и щелочно-земельных), однако образуют непрерывные твердые растворы лишь между собой. Переходные металлы способны давать большое количество интерметаллических фаз разнообразного состава как при взаимодействии друг с другом, так и с элементами П1А-группы, бериллием и магнием. Кроме того, они хорошо взаимодействуют с элементами, расположенными справа от границы Цинтля. [c.211]

Уменьшение молярного объема до середины малого периода, несмотря на монотонное возрастание молярной массы, обусловлено более резким возрастанием плотности. Действительно, в IA — ША-группах располагаются металлы, обладающие плотноупакованными структурами. Вследствие уменьшения атомных радиусов по периоду слева направо наблюдается уменьшение межатомных расстояний, что в совокупности с увеличением атомной массы и приводит к возрастанию плотности, а следовательно, к уменьшению молярного объема. У простых веществ второй половины малых периодов начиная с IVA-группы в соответствии с правилом 8—N реализуются "рыхлые" структуры с малыми координационными числами, что и приводит к резкому уменьшению плотности, несмотря на возрастание атомной массы. Поэтому молярные объемы во второй половине периода возрастают. Следуя этой закономерности, можно было бы ожидать, что наибольшими молярными объемами в пределах каждого периода должны обладать благородные газы (в кристаллическом состоянии). Однако вследствие образования плотноупакованных структур (хотя и обусловленных силами Ван-дер-Ваальса) плотность их кристаллов оказывается несколько выше ожидаемой, что и приводит к некоторому уменьшению молярного объема. У переходных -металлов с близкими по характеру упаковки кристаллическими структурами в пределах одного периода [c.245]

В Т. с. карбиды и нитриды переходных металлов IV-VI гр. представляют собой, как правило, фазы внедрения, для к-рых отношение атомных радиусов неметаллов (X) и металлов (М) меньше (или равно) 0,59. Стабильные карбиды и нитриды состава МХ, образующие твердые фазы в Т. с., характеризуются высокими т-рами плавления и твердостью (см. Карбиды, Нитриды), обладают ограниченной р-римостью в металлах триады Fe (табл. 2) последняя определяется размерами атомов металла, хим. сродством компонентов и их кристаллич. структурой. [c.509]

Физико-химические характеристики титана и его аналогов дефектность <1- электронной оболочки, средние по величине значения потенциалов ионизации и атомных радиусов, высокие температуры плавления и типичные для металлов плотноупакованные структуры обуславливают многообразие металлохимических возможностей этих элементов. Титан и его аналоги цирконий и гафний образуют непрерывные твердые растворы друг с другом в обеих модификациях. Это тройная система является единственным примером системы, в которой реализуется два вида непрерывных твёрдых трехкомпонентных растворов в двух модификациях (а+р - Т1). Со многими переходными металлами они также образуют твердые растворы замещения, часто непрерывные (Р-Т1 с ванадием). При этом по мере увеличения различия в электронной конфигурации атомов растворимость элементов в титане [c.120]

Бор имеет небольшой атомный радиус (0,097 нм) и образует с переходными металлами твердые растворы внедрения. Покрытия N1—В в исходном состоянии имеют слоистую структуру. Как полагают некоторые исследователи, интенсивность чередования слоев связана с изменением соотношения скоростей реакций восстановления металла и бора. [c.62]

Элементы побочной подгруппы VI группы периодической системы Сг, Мо, Ш являются типичными -переходными металлами. По химическим свойствам все они близки между собой, хотя реакционная способность падает при переходе от Сг к У. Особенно сходны между собой Мо и Ш, имеющие одинаковые атомные радиусы. [c.85]

Более сложная картина наблюдается в периодах таблицы Менделеева. Мы рассмотрим лишь длинные периоды таблицы, куда входят переходные металлы. Начнем с четвертого периода. При переходе от калия к кальцию (добавление второго 45-электрона) атомный радиус уменьшается, поскольку новая 4в-оболочка у кальция сильнее притягивается к ядру с увеличением его заряда. Различие в атомных радиусах калия и кальция довольно велико и составляет 0,41 А. [c.128]

Переходные металлы образуют карбиды — фазы внедрения, в которых атомы углерода занимают октаэдрические пустоты в плотной упаковке атомов металла. Обычно они представляют собой очень твердые проводящие электричество и очень тугоплавкие вещества (3000—4800°С). Металлы с малыми атомными радиусами (Сг, Мп, Ре, Со и №) образуют карбиды, по свойствам занимающие промежуточное положение между типичными ионными карбидами и карбидами — фазами внедрения. Эти карбиды гидролизуются водой или разбавленными кислотами. [c.308]

VII группы, за исключением Мп—51, почти совершенно не изучены. Строение электронных оболочек марганца, технеция и рения близко к таковым переходных металлов VI группы, но атомные радиусы их иные. Поэтому наряду с известным подобием должно быть и некоторое отличие в строении диаграмм состояния с кремнием и структуре силицидов переходных металлов VI и VII групп. Все полученные силициды марганца и рения имеют металлический вид. [c.183]

Существует ряд основных типов частиц, которые можно считать кислотами Льюиса. К первому типу относятся катионы металлов, хотя среди них встречаются некотор со сравнительно слабыми акцепторными свойствами, например катионы щелочных металлов, но другие имеют значительно более сильные кислотные свойства, например А13+, ЕеЗ+, Ag+. Как правило, увеличение положительного заряда иона и уменьшение его ионного радиуса являются существенными факторами увеличения силы кислот. Поэтому ионы Со и Ре - более сильные кислоты, чем ионы Со и Ре2+. В одной и той же группе периодической системы сила кислот увеличивается при уменьшении атомного числа (К+ < N3+ < Ь1+), а среди ионов одного периода сила кислот значительно увеличивается при переходе от первой группы к элементам, расположенным правее (Na < Mg2 < АР+). Сильными кислотами являются ионы переходных металлов. На силу кислот влияет и число экранирующих электронных оболочек, которые вызывают ослабление кислотного характера. [c.221]

У переходных металлов значения атомных радиусов возрастают в пределах группы с увеличением атомного номера, уменьшаются в периоде от побочной подгруппы III группы до VIII группы и затем снова возрастают от VIII группы до побочной подгруппы II группы. [c.12]

Для переходных элементов изменение атомных и ионных радиусов происходит не так просто, как у типичных элементов. Если рассмотреть изменение радиусов ряда переходных металлов по горизонтали (табл. 4-2 и табл. 4-5), то можно увидеть, что происходит уменьшение и атомного, и ионного радиусов. Однако это уменьшение неоднообразно и мало по сравнению с уменьшением, наблюдаемым в том же периоде для типичных элементов. Причина этогс несомненно в том, что у переходных элементов прибавляющиеся электроны входят во внутренний (п — 1)< -слой. Эти электроны хорошо экранируют заряд ядра от /гз-электронов, и размер атома остается почти постоянным. [c.115]

Атомные радиусы. Ионизационные потенциалы. Атомные радиусы переходных металлов значительно меньше радиусов непереходных S- и р-металлов того же периода (табл. 17.29). Строга монотонность в уменьшении атомных радиусов, как видно из рис. 17.16, характерна для элементов середин больших периодои. В начале каждой -серии атомные радиусы довольно резко умеш-шаются с возрастанием порядкового номера элемента, а в конце каждой -серии, напротив, наблюдается их рост (особенно на элементах подгрупп меди и цинка). [c.490]

Восстановительная активность переходных металлов ниже, чем непереходных. Электродные пс-тенциалы, характеризующие восстановительную активность, в основном являются функцией атомного радиуса, способности ионоз (практически низкозарядных) х гидратации, а также функцией устойчивости пленок, покрывающих -металлы. Последние зависят от многих причин структуры металла и структуры пленка (способности пленки схватываться с поверхностью металла], свойств продукта, образующего пленку, в частности от способности его растворяться в водных растворах. [c.496]

Уменьшение молярного объема до середины малого периода, несмотря на монотонное возрастание молярной массы, обусловлено более резким возрастанием плотности. Действительно, в 1А—И1А-группах располагаются металлы, обладаюш,ие плотноупакованны-ми структурами. Вследствие уменьшения атомных радиусов по периоду слева направо наблюдается уменьшение межатомных расстояний, что в совокупности с увеличением атомной массы и приводит к возрастанию плотности, а следовательно, к уменьшению молярных объемов. У простых вепдеств второй половины малых периодов, начиная с 1УА-группы, в соответствии с правилом 8—N реализуются рыхлые структуры с малыми координационными числами, что и приводит к резкому у.меньшению плотности несмотря на возрастание атомной массы. Поэтому молярные объемы во второй половине периода возрастают. Следуя этой закономерности, можно было бы ожидать, что наибольшими молярными объемами в пределах каждого периода должны обладать благородные газы (в кристаллическом состоянии). Однако вследствие образования плот-ноупакованных структур (хотя и обусловленных силами Ван-дер-Ваальса) плотность их кристаллов оказывается несколько выше ожидаемой, что и приводит к некоторому уменьшению молярного объема. У переходных -металлов с близкими по характеру упаковки кристаллическими структурами в пределах одного периода плотность варьирует в сравнительно небольших пределах с общей тенденцией увеличения от начала вставных декад к элементам УИ1В-группы (триады). С учетом монотонного возрастания атомных масс это приводит к относительному постоянству молярного объема. В ряду лантаноидов наблюдается монотонное уменьшение молярного объема, обусловленное возрастанием плотности вследствие уменьшения межатомных расстояний в кристаллах за счет лантаноидной контракции. [c.34]

Способность к образованию комплексных соединений, свойственная всем переходным металлам, наиболее ярко проявляется у элементов УИ1В-группы, в частности у элементов триады железа. Помимо дефектности -оболочки, здесь немаловажную роль играет то, что атомные и ионные радиусы Ре, Со, N1 наименьшие среди За -элементов, в силу чего увеличивается поляризующее действие и образуются более прочные связи с лигандами. Помимо катионных аквакомплексов [Э(Н20)в]2+ и [Э(Н20)в] +, известны и аммиакаты с координационным числом 6 [Э(NHз)oI и [Э(NHз)в] +, а также смешанные акваамминокомплексы, например [Э (NHз)5 (НаО)]- . Устойчивость аммиачных комплексов Э(+2) увеличивается в ряду Ре—Со—N1. Это объясняется внешней 5р й( -гибридизацией с образованием высокоспиновых комплексов у всех трех элементов вследствие сравнительно слабого кристаллического поля, создаваемого лигандами NHз. При этом оставшиеся валентные электроны Э распределяются по -орбиталям в соответствии с правилом Гун-да [c.409]

Различие между простыми и переходными металлами проявляется уже ири сравнении атомных радиусов (см. рис. 23). й-, /-Элементы характеризуются меньшими значениями радиусов, чем зр-металлы. Кроме того, различие атомных радиусов у 5р-элементов-аналогов значительно больше, чем у элементов вставных декад. Так, у щелочных металлов радиусы изменяются от 0,25 для КЬ и Сз до 0,155 нм у а атомные радиусы всех с(-31лементов укладываются в интервале 0,13—0,16 нм. Это обусловлено заполнением вакантных орбиталей в уже существующей предвнешней оболочке у -элементов. Еще более близки атомные радиусы у /-металлов, что объясняется заполнением третьего снаружи энергетического уровня. Так, все элементы семейства лантаноидов имеют атомные радиусы в пределах 0,171—0,184 нм. Исключением являются европий и иттербий, которые, обладая стабильной структурой и характеризуются атомными радиусами, равными соответственно 0,202 и 0,19 нм. [c.371]

Переходные металлы. Контракционная аналогия. Для атомов переходных элементов отмечаются две тенденции, определяющие в конечном итоге их химические свойства. С одной стороны, заполняющиеся внутренние d- или чзрбитали по мере увеличения в них числа электронов способствуют экранированию внешних ns-электронов, в силу чего их связь с ядром должна ослабляться. Но, с другой стороны, рост числа электронов на внутренних уровнях приводит к уменьшению атомного радиуса. Наиболее ярко это явление выражено у лантаноидов и получило, как известно, название лантаноидной контракции. Но оно характерно и для -элементов ( -сжатие). В результате контракции связь внешних. электронов с ядром должна усиливаться. Наложение этих двух противоположных тенден- [c.232]

Фазы Лавеса-соед. состава ABj (реже АВ)-образуются обычно при определенном соотношении атомных радиусов компонентов г /гд и обладают узкими областями гомогенности. При взаимод. металлов подгруппы 16, а также нек-рых переходных с металлами подгрупп Ша, IVa, II6-V6 при условии достаточно малого различия в величинах атомных радиусов компонентов образуются фазы Юм-Розери, часто наз. также электронными соединениями. (Т-Фазы образуют переходные металлы гл. обр. подгрупп V6, VI6 с металлами подгрупп VII6, VIII6 также при условии достаточно малого различия в величинах их атомных радиусов (эти И. иногда наз. электронными соед. переходных металлов). ст-Подобные фазы, напр. Ц-, X-, / -фазы. сходны по кристаллич. структуре с ст-фазами, но все же имеют небольшие отличия. [c.244]

При анализе возможности образования того или иного И. исходят не из конкретных значений геом. факторов и эффективных атомных радиусов, а из табличных для к. ч.= 12 в случае переходных металлов следует иметь в виду, что их атомные радиусы сравнительно мало изменяются в пределах одного периода, поскольку при переходе от элемента к элементу достраиваются внутр. электронные оболочки. Благодаря эффекту лантаноидного сжатия малы различия атомных радиусов элементов 5-го и 6-го периодов, 24 элемента имеют атомные радиусы в пределах 0,125-0,160 нм, и различия между ними составляют 10% и менее. [c.246]

Силициды, германиды и т.п. из-за больших атомных радиусов неметалла, как правило, не образуют фазы внедрения, одиако и среди них имеются соед. с металлоподобными структурами (типа P-W). Низшие сульфиды, селениды,. арсениды переходных металлов (в частности, со структурами типа Na l или NiAs) часто обладают металлич. св-вами. Близкий к фазам внедрения характер имеют бронзы оксидные. [c.42]

Так как у элементов одного периода электроны заполняют оболочку с одним и тем же главным квантовым числом, атомные (а также ковалентные и ионные) радиусы при переходе от щелочного металла к благородному газу у меньшаются, а в грулшах (особенно в подфуппах А) с ростом порядкового номера увеличиваются. Таким образом, по диагонали Периодической системы встречаются атомы элементов с примерно одинаковыми атомньпш радиусами, а значит со сходными свойствами. Периодичность в изменении химических свойств элементов объясняется периодичностью повторения сходных электронных конфигураций с ростом заряда ядра или порядкового номера элемента, например, периодически изменяется электроотрицательность - условная величина, характеризующая способность атома в молекуле к притяжению валентные электронов. В табл. 2.2 приведены значения электроотрицательностей химических элементов. Как видно, для элементов подфупп А электроотрицате.льность растет в периодах и падает в грулшах с увеличением порядкового номера. Периодически меняются и л агнитные свойства переходных металлов. [c.21]

Большое значение имеют исследования структуры поверхности катализаторов. Согласно теории А. А. Баландина катализ происходит только при структурном и энергетическом соответствии реагирующих молекул данному катализатору (1929 г.). А. А. Баландин предсказал, что реакции каталитического гидрирования бензола и дегидрирования циклогексана могут идти только на переходных металлах, имеющих гранецентрированную кубическую структуру или гексагональную структуру и притом атомные радиусы строго определенных размеров. Шестичленные циклы образуют на октаэдрических гранях кристаллов металла шесть связей, валентный угол которых близок к тетраэдрическому углу. Этими условиями обладают п-алладий, платина, иридий, родий, осмий. Предсказание А. А. Баландина полностью подтвердилось. Другие металлы, имеющие такой же атомный радиус, но иную структуру или такую же структуру, но другой атомный радиус, не проявили каталитической активности в упомянутых реакциях. [c.54]

Металлохимия урана достаточно хорошо изучена и характеризует его как переходный металл. Из трех полиморфных модификаций урана наибольшей способностью к образованию твердых растворов характеризуется 7-и. Непрерывные твердые растворы 7-11 образует с Кр, Ри, Т1, 2т, КЬ. Достаточно хорошо растворим в 7-и и молибден ( 40%). В то же время многие З -металлы лишь огрени-ченно растворимы в уране в силу заметного различия атомных радиусов. При Ограниченной взаимной растворимости уран образует значительное число интерметаллических соединений, особенно с металлами УПШ-группы. [c.510]

При образовании твердого раствора внедрения атомы растворенного элемента располагаются в между-атомных промежутках кристаллической решетки растворителя. По типу внедрения растворяются чаще всего неметаллы с малым атомным радиусом (Н, С, М, иногда В) в переходных металлах с недостроенными внутренними электронными оболочками. В частности, к твердым растворам внедрения относятся аустенит и мартенсит. Существуют также растворы внедрения на основе химических соединений. Так, соединение NiSb растворяет N1 по типу внедрения. [c.381]

Согласно правилу Хэгга, структуры карбидов, нитридов, боридов и гидридов переходных металлов определяются отношением радиусов г = гх1гме, где гх и гме — радиусы атомов внедренного элемента и переходного металла соответственно. Если г меньше, чем 0,59, атомы металла образуют простые структуры Al, А2, ЛЗ или простую гексагональную структуру. Если г больще, чем 0,59, переходный металл и внедренные элементы образуют сложные структуры. При г, меньшем 0,59, атомы легких элементов располагаются в самых больших междоузлиях сравнительно простой первичной структуры металла. Междоузлие обязательно должно быть меньше, чем внедряющийся атом, который в нем размещается, так как иначе связи между атомами металла и неметалла будут недостаточно сильными и структура станет неустойчивой. В то же время междоузлие не может быть намного меньше атома неметалла, иначе внедрение последнего вызовет такое расширение первичной решетки металла, что взаимодействия металл—металл станут слабыми и структура также потеряет свою устойчивость. Хэгг наблюдал, что если г больше 0,59, то атомный объем, занимаемый каждым металлическим атомом, в сложных структурах меньше, чем он был бы в гипотетической простой структуре. Следовательно, сложные структуры образуются для того, чтобы не допустить чрезмерного расширения структуры металла сравнительно большими внедряющимися атомами. [c.37]

Отсутствие стехиометрических отношений для большинства гидридов переходных металлов часто давало повод все их относить к сплавоподобным веществам. Например, Хэгг [652] еще в 1929 г. выдвинул положение, что все переходные металлы образуют с металлоидами второго периода периодической системы, имеющими малые атомные радиусы (<1 А), только вещества типа металлических сплавов. В связи с этим прежде всего необходимо напомнить, что ссылка на металлический характер в настоящее время должна бытг> воспринимаема с большой осторожностью, так как со времени работ Хэгга было показано, что и для интерметаллических соединений природа химической связи может быть различна [238, 536]. Даже для соединений, образуемых одним каким-либо металлом, например натрием или магнием, как это показал Цинтль [653], характер химической связи зависит от положения металла — партнера в периодической системе. Среди интерметаллических соединений могут быть соединения со значительным преобладанием ковалентной и даже гетеропо-лярной связи [238, 536]. [c.170]