Скандий электронная структура

Сопоставление электронных структур атомов и ионов скандия, галлия и алюминия показывает, что по строению внешних электрон- [c.524]

Сопоставление электронных структур атомов и ионов скандия, галлия и алюминия показывает, что по строению внешних электронных слоев невозбужденных атомов элементы подгруппы скандия не имеют ничего общего с алюминием, тогда как электронная структура трехзарядных ионов этих элементов одинакова [c.545]

Элементы подгруппы скандия. Скандий 5с и его электронные аналоги — иттрий V, лантан Ьа и актиний Ас являются элементами побочной подгруппы третьей группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой (п — где п — номер внешнего слоя, совпадающий [c.281]

Подгруппа скандия. Это — побочная подгруппа элементов ill группы. В табл. XIX-3 перечислены элементы указанной подгруппы и приведена электронная структура их атомов. [c.426]

Элементы подгруппы скандия. Скандий 5с и его электронные аналоги — иттрий У, лантан Ьаи актиний Ас являются элементами побочной подгруппы третьй группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой (п — 1 где п— номер внешнего слоя, совпадающий с номером периода. При возбуждении атома внешние х-электроны распариваются, поэтому скандий и его аналоги могут проявлять валентность, равную двум. Однако для всех этих элементов более характерна валентность, равная трем, которая отвечает максимально возможному числу неспаренных электронов на валентных энергетических подуровнях [c.314]

Знание электронной структуры указанных металлов позволяет легко объяснить, почему именно так изменяются их свойства. Атом калия имеет только один электрон сверх заполненной оболочки аргона. Этот электрон может быть использован для образования одинарной ковалентной связи с другим атомом калия, как в двухатомных молекулах Кг, присутствующих в парах калия вместе с одноатомными молекулами К. В кристаллах металлического калия каждый атом калия имеет некоторое число соседних атомов, расположенных на одинаковом расстоянии. Он удерживается соседними атомами благодаря единственной ковалентной связи, которая резонирует между двумя соседними атомами. В металлическом кальции на каждый атом кальция приходится два валентных электрона, и это позволяет каждому атому образовывать две связи с соседними атомами. Такие две связи резонируют между положениями кальций — кальций, создавая общую связывающую силу в этом металле, в два раза превышающую силу связи между атомами в металлическом калии. Аналогичным образом у скандия с его тремя валентными электронами связь в три раза прочнее, чем у калия. [c.493]

Из представленных данных следует, что каталитическая активность соединений элементов подгрупп скандия и титана согласуется с их электронной конфигурацией. По [45, 123] наличие в электронной структуре металлов уровней (1°, или связано с минимумами активности. Трехвалентные ионы элементов подгруппы скандия и четырехвалентные ионы элементов подгруппы титана в соответствующих окислах обладают электронными структурами, включающими орбитали что, по всей вероятности, и обусловливает отсутствие заметной каталитической актив- [c.164]

В связи с таким разнообразием электронных структур элементы третьей группы подразделяют на а) главную подгруппу (подгруппа бора) — в нее включаются элементы, в атомах которых все валентные электроны находятся на наружном энергетическом уровне б) побочную подгруппу (подгруппа скандия) — в нее включаются элементы, в атомах которых валентные электроны распределены между двумя последними энергетическими уровнями в) два семейства — лантаноиды и актиноиды, не входящие ни в одну из подгрупп. Эти элементы обычно выносят за пределы основной периодической системы и располагают под [c.238]

Правило Клечковского дает возможность определять электронные структуры как для известных элементов, так и для еще неизвестных трансурановых элементов. Безусловно, основное значение правила Клечковского заключается в его предсказательном характере. Если в соответствии с правилом Клечковского девятнадцатый электрон атома калия находится на 45-орбитали, то это означает, что энергия электрона на 45-орбитали меньше, чем энергия его на Зс -орбитали. Однако соотношение энергий электронов на 45- и Зб -орбиталях в дальнейшем изменяется. На рис. 10, где показано изменение энергий электронов на всех орбиталях в зависимости от заряда ядра, можно видеть, что, начиная со скандия, энергии электронов на Зй -подуровне оказываются меньше, чем на 45-подуровне. Например, у атома титана сначала будут отрываться электроны с 45-подуровня, а затем с З -подуровня. [c.69]

Среди свойств РЗЭ, объясняющихся также их электронной структурой, отметим парамагнетизм и высокую парамагнитную восприимчивость. Это обусловлено экранированием магнитноактивного 4/-подуровня электронами внешних оболочек. Лантан, лютеций, иттрий, скандий диамагнитны, остальные парамагнитны. У гадолиния ниже 16° проявляется ферромагнетизм. На рис. 17 [c.119]

НЫХ слоев невозбужденных атомов элементы подгруппы скандия не имеют ничего общего с алюминием, тогда как электронная структура трехзарядных ионов этих элементов одинакова [c.525]

Следующим элементом, который должен быть рассмотрен,, является ск андий. Анализ его атомного спектра достаточно ясно показывает, что электронная структура скандия не может быть-похожа на структуру бора или алюминия, т. е. не имеет ожидаемой конфигурации (Аг)45 4р . При детальном изучении спектро было выяснено, что для скандия и атомов с большими атомными номерами не занятые до сих пор З -орбитали энергетически более выгодны, чем 4р-орбитали. Таким образом, электронная конфигурация скандия представляет собой (Аг)3с 45 . На рис. 5.3 показано положение пяти Зй-орбиталей по отношению к соседним 45- и 4р-орбиталям. [c.55]

Электронная структура атомов скандия, иттрия, лантана и актиния показана в табл. И. [c.19]

Электронная структура атома скандия К-Ь As . [c.26]

Электронная структура атома и иона скандия для Зр-, 3d-и 4х-орбиталей [c.26]

Таким образом, исследование литий-марганецсодержащей матрицы убедительно показывает, что на ее основе методом введения ионов скандия можно создать новое семейство ферритов с заданными уровнями коэрцитивной силы. Магнитные и электрические свойства этого семейства ферритов определи ются электронной структурой как ионов, образующих основную матрицу, так и ионов-активаторов. Существенное влияние на величину Не оказывают образования типа кластеров. [c.104]

В литий-марганцевом феррите в зависимости от содержания в нем марганца установлены три стабильных участка коэрцитивной силы. Показано влияние на величину Не этого феррита ионов скандия. Исследованы магнитные и электрические свойства в зависимости от количества ионов марганца и скандия и показано, что эти свойства определяются электронной структурой как ионов, образующих основную матрицу, так и ионов-активаторов. [c.225]

Модель электронной структуры кристаллов переходных металлов была предложена Моттом и Джонсом [34 ] в 1936 г. и лишь в немного измененном виде существует до настоящего времени [27]. Согласно Мотту и Джонсу, Зё- и 4х-зоны в переходных металлах первого переходного периода частично перекрываются, причем й-зона — узкая, с резко выраженным максимумом на кривой плотности состояний (функция распределения электронов в зависимости от их энергии), а х-зона размыта. Заполнение -уровней происходит постепенно при переходе от скандия к меди. [c.128]

Причина наличия в периодической системе малых и больших периодов также находит объяснение. Дело в том, что обязательное требование, чтобы размещение электронов отвечало наибольшей связи электронов с ядром, или, что то же, наименьшей энергии атома при достаточно большом числе электронов не соответствует простейшей последовательности заполнения. Так, у калия его девятнадцатый электрон размещается на четвертом энергетическом уровне, хотя третий уровень еще не заполнен, имеется пять свободных -орбит, на которых можно разместить 10 электронов. Начиная со скандия эти орбиты заполняются электронами, и только после того, как они будут заполнены, продолжается заполнение четвертого энергетического уровня до восьми электронов. Таким образом, в четвертом периоде должны быть заполнены одна 4 -, пять Ы- и три 4р-орбиты, т. е. девять орбит, прежде чем возникнет электронная структура инертного газа криптона и период будет закончен. Так как девять орбит заполняют 18 электронов, такое же число элементов будет включать четвертый период. [c.90]

Когда говорят о таблице, предложенной Менделеевым в 1869 г., особенно подчеркивают ее роль в классификации химических элементов. Благодаря этой таблице удалось связать свойства элементов, исправить некоторые ошибки, а иногда даже заполнить пропуски. Открытие новых элементов, таких, как галлий,скандий и германий, современные теории электронной структуры атомов и иллюстрация этих теорий последними работами, относящимися к трансурановым элементам, дали наглядное подтверждение периодичности свойств, провозглашенной Менделеевым. [c.75]

Десять -элементов, — начиная со скандия и кончая цинком,— принадлежат к переходным элементам. Особенность построения электронных оболочек этих элементов, по сравнению с предшествующими (5- и р-элементами) заключается в том, что при переходе к каждому последующему -элементу новый электрон появляется не во внешнем ( = 4), а во втором снаружи ( — 3) электронном слое. В связи с этим важно отметить, что химические свойства элементов в первую очередь определяются структурой внешнего электронного слоя их атомов и лишь в меньшей степени зависят от строения предшествующих (внутренних) [c.95]

Десять / -элементов, начиная со скандия и кончая цинком, принадлежат к переходным элементам. Особенность построения электронных оболочек этих элементов по сравнению с предшествующими (з- и р-элементами) заключается в том, что при переходе к каждому последующему -элементу новый электрон появляется не на внешней (п = 4), а на второй снаружи (тг = 3) электронной оболочке. У атомов всех переходных элементов внешняя электронная оболочка образована двумя з-электронами. Существуют -элементы (например, хром, молибден, элементы подгруппы меди), у атомов которых во внешнем электронном слое имеется только один 5-электрон. Причины этих отклонений от типичного порядка заполнения электронных энергетических подуровней рассмотрены в конце раздела. В связи с этим важно отметить, что химические свойства элементов в первую очередь определяются структурой внешней электронной оболочки их атомов и лишь в меньшей степени зависят от строения предшествующих (внутренних) электронных оболочек. Поэтому химические свойства -элементов с увеличением атомного номера изменяются не так резко, как свойства в- и р-элементов. Все -элементы принадлежат к металлам, тогда как заполнение внешнего р-подуровня приводит к переходу от металла к типичному неметаллу [c.68]

VI групп, примыкающие к диагонали бор — астат,— типичные полупроводники (т. е. их электрическая проводимость с повышением температуры увеличивается, а не уменьшается). Характерная черта этих элементов — образование амфотерных гидроксидов (с. 151). Наиболее многочисленны d-металлы. В периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева они расположены между S- и р-элементами и получили название переходных металлов. У атомов d-элементов происходит достройка d-орбиталей. Каждое семейство состоит из десяти d-элементов. Известны четыре d-семейства 3d, 4d, 5d, и 6d. Кроме скандия и цинка, все переходные металлы могут иметь несколько степеней окисления. Максимально возможная степень окисления d-металлов +8 (у осмия, например, OsOj). С ростом порядкового номера максимальная степень окисления возрастает от III группы до первого элемента VIII группы, а затем убывает. Эти элементы — типичные металлы. Химия изоэлектронных соединений d-элементов весьма похожа. Элементы разных периодов с аналогичной электронной структурой d-слоев образуют побочные подгруппы периодической системы (например, медь — серебро — золото, цинк — кадмий — ртуть и т. п.). Самая характерная особенность d-элементов — исключительная способность к комплексообра-зованию. Этим они резко отличаются от непереходных элементов. Химию комплексных соединений часто называют химией переходных металлов. [c.141]

В которой стоят по два элемента, а это значит, что 19-й электрон находится в состоянии з, а не в состоянии Электронная формула калия 1з 2з 2р Зз ЗрЧ5 . Кальций, 20-й элемент, находится в той же секции и дополняет 4з-состоя ние, образуя конфигурацию. ..,4з Следующий элемент будет первым в той секции периодической системы, где размещается по 10 элементов это указывает на начало заполнения электронами -подуровней. Так как -электроны появляются только в третьем уровне, то это должен быть 3 -элeктpoн, и электронная формула скандия будет 1з 2я 2р 3з 3р 4з 3 . Как видно, простой порядок заполнения не соблюдается и состояние 45 заполняется раньше, чем Зd. Таким образом, в электронной структуре всех трех переходных рядов [c.100]

Третья группа элементов периодической системы — самая эле-мептоемкая. Она содержит 37 элемеитов, включая лантаноиды и актиноиды. Все элементы III группы, за исключением бора, являются металлами. Первый типический элемент бор — неметалл. В какой-то мере бор выполняет роль переходного элемента от металлического бериллия к углероду. Но 1юскольку у атома бора уже в нормальном состоянии на кайносимметричной 2уО-орбитали имеется один электрон (а в возбужденном состоянии 2 электрона), он функционирует как неметалл. Наконец, в третьей груние наблюдается наименьшая разница в свойствах элементов IIIА- и ШВ-групп. Элементы подгруппы галлия, как и А1, являются б р-металлами. В отличие от пих элементы подгруппы скандия принадлежат к sii-металлам. Но в характеристической степени окисления +3 элементы подгруппы галлия имеют внешнюю электронную конфигурацию (n—l)d а типовые аналоги скандия, как и А1(+3),— электронную структуру благородных газов Поэтому некоторые авторы располагают [c.137]

Группу скандия, относимую к -элементам, можно было бы почти с таким же успехом рассматривать как семейство элементов, родственных алюминию. Свойства орбиталей этих металлов таковы, что поведение их 5 й(-электронов не сильио отличается от поведения, 92р-электронов алюминия. В основе как иона АР-ь, так и ионов М + группы скандия лежит структура инертного газа связи в большинстве соединений алюминия и металлов группы скандия преимущественно ионные, и -орбитали элементов группы скандия, по-вндимому, ие оказывают значительного влияния на свойства нх соединений. От.метим, напрпмер, последовательное изменение от А1 + к Га значения pH, при котором акватированный ион(III) находится в равновесии с осадком М(ОН)з. Тенденции в изменении как кислотно-основных, так и окислительно-восстановительных свойств в этой группе очень сходны с ходом изменения этих свойств в группе щелочноземел1з-ных металлов. Наличие лантаноидов (4/-элементов) с 2 от 57 до 71 и происходящее вследствие этого повыше ше заряда ядра у переходных элементов ряда гафния на 32 единицы по сравнению с зарядом ядра у аналогичных элементов ряда циркония [c.329]

Скандий стоит в начале первого большого (IV) периода и именно с него начинается усложнение строения атома вследствие заполнения не внешней электронной оболочки, а второй снаружи. Иттрий, выделенный Ф. Велером в 1828 г. из минерала, найденного близ города Иттерби (Швеция), выполняет ту же функцию в следующем большом периоде (V), а лантан — в VI. Строение электронных оболочек этих элементов таково (см. табл. 27), что они имеют устойчивую валентность 3, при которой теряют оба внешних электрона и один электрон со второй оболочки, приобретая таким образом устойчивую 8-электронную структуру наружного слоя. Сходство в химических свойствах этих трех элементов очень велико, но особенно близки по химическим свойствам элементы группы редких земель. Эта близость объясняется одинаковым строением двух внешних электронных оболочек в связи с тем, что при достройке атома при переходе от одного элемента к другому, т. е. при возрастании заряда и числа электронов на единицу, дополнительный электрон располагается у этих элементов не во внешнем электронном слое, а на третьем снаружи, обозначаемом 4/. Вполне понятно, что близость химических свойств обусловливает как совместное нахождение этих элементов в природе, так и трудность их разделения и выделения в виде индивидуальных соединений. [c.229]

Общий характер взаимодействия ионов металлов с различными органическими реагентами в большой степени зависит, как уже сказано, от природы и заряда ионов металлов, в первую очередь от строения их электронных оболочек. Ионы, распределение электронов в которых близко к распределению электронов в атомах ртнертных газов, легче взаимодействуют с реагентами, у которых активными, т. е. участвующими в комплексообразовании с метал-Jroм, являются атомы кислорода. Сюда относятся щелочные и щелочноземельные металлы, элементы подгруппы титана, алюминий, скандий. Склонность к взаимодействию с кислородом проявляют также лантапиды и актиниды., имеющие иную электронную структуру. Элементы этой группы дают комплексы и с азотом, но, как правило, для них нехарактерно взаимодействие с серой. [c.17]

Среди свойств РЗЭ, объясняющ,ихся также электронной структурой, отметим парамагнетизм и высокую парамагнитную восприимчивость. Это обусловлено экранированием магнитно-активного 4/-по-дуровня электронами внешних оболочек. Лантан, лютеций, иттрий, скандий диамагнитны, остальные парамагниты. У гадолиния ниже 16° проявляется ферромагнетизм. На рис. 15 представлены магнитные моменты ионов Ьп +. Кривая распадается на две ветви с максимумом у празеодима и диспрозия. Остается труднообъяснимым аномальное значение парамагнетизма у европия 15—7]. [c.49]

И электронная формула скандия будет 18 25 2р Зз 2,рЧ8Щс1К Как видно, простой порядок заполнения не соблюдается и состояние 4 заполняется раньше, чем Зй. Таким образом, в электронной структуре всех трех переходных рядов элементов всегда наблюдается запаздывание на один подуровень, а в структуре редкоземельных элементов отставание еще больше. Третий переходный ряд начинается с лантана — 57-го по порядку элемента с электронной конфигурацией атома... церий, следующий после лантана, — первый из 14 элементов, в которых заполняется /-подуровень. Так как /-электроны впервые появляются в четвертой оболочке, 4/-подуровень до этих пор оставался не занятым. Электронная формула церия должна быть. ..бз ЬиЧр, но на самом деле 5 -электрон переходит в [c.97]

Электронное строение остальных элементов этого ряда периодической системы видно из табл. 1. От скандия до никеля в правильном порядке заполняются Зй -уровни.У хрома и меди имеются небольшие отклонения. Это заставляет считать, что при известных условиях подлежащий заполнению 3(/-уровень имеет меньшую энергию, чем 45-уровень. Существование таких отклонений не является неожиданным, так как относительные энергии различных уровней в известной степени зависят от влияния электронов, уже имеющихся в атоме, и в некоторых случаях разница между энергиями Зй- и 4 -уровней не велика. Кроме того, несомненно здесь существует специфическая устойчивость,связанная с заполнением субоболочки, и, повидимому, имеется также специфическая устойчивость для половины субоболочки, как это наблюдается у хрома. Установление того факта, что медь имеет только один 4 -электрон, достигнуто спектроскопическим методом, так же как и установление электронной структуры всех других атомов. Детали метода, с помощью которого были достигнуты эти результаты, относятся к теории спектров, выходящей за пределы книги. Однако дальше мы увидим, как электронное строение связано с остальными свойствами элементов. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология