Cтраница 2
Катионы группы гидроокисей, растворимых в щелочах, составляют четвертую аналитическую группу. К ней относятся катионы, гидроксиды которых обладают амфотерностью. Анализируя электронные конфигурации атомов элементов, образующих типичные ам-фотерные гидроксиды, нельзя не заметить, что амфотерностью, как правило, обладают элементы, атомы которых имеют вакантные р - или d - электронные орбитали, способные заполняться электронами. Заполнение вакантных р-орбиталей электронами обычно идет за счет образования ковалентных связей по донорно-акцептор-ному механизму, в результате чего получаются устойчивые ак-ва - и гидроксокомплексы с максимально насыщенными связями атомов. [16]
Катионы группы гидроксидов, растворимых в щелочах, составляют четвертую аналитическую группу. К ней относятся катионы, гидроксиды которых обладают амфотерностью. Анализируя электронные конфигурации атомов элементов, образующих типичные амфотерные гидроксиды, нельзя не заметить, что амфотерностью, как правило, обладают элементы, атомы которых имеют вакантные р - или d - электронные орбитали, способные заполняться электронами. Заполнение вакантных р-орбиталей электронами обычно идет за счет образования ковалентных связей по донорно-акцепторному механизму, в результате чего получаются устойчивые аква - и гид-роксокомплексы с максимально насыщенными связями атомов. [17]
Из курса неорганической химии учащиеся знают, что валентность каждого элемента определяется количеством электронов на внешней валентной оболочке атома элемента. Необходимо напомнить им основные сведения. Если атом элемента содержит во внешней оболочке до 4 электронов, он стремится потерять их и стать положительно заряженным; при числе валентных электронов больше 4, но меньше 8 атом элемента стремится приобрести недостающие до 8 электронов и заряжается отрицательно. В обоих случаях электронная конфигурация атома элемента становится идентичной электронной конфигурации атома ближайшего инертного газа. Химическую связь такого типа рассматривают на примере молекулы NaCl. Этот электрон переходит к хлору, у которого 7 внешних электронов. [18]
Однако уран, по-видимому, обладает тремя 5 / - электро-нами; у каждого следующего элемента количество 5 / - электронов постепенно увеличивается. Подробно электронные структуры актинидных элементов обсуждаются в разделе 7 этой главы. Более низкие значения энергии связи 5 / - электронов по сравнению со значениями энергии связи 4 / - электронов обусловливают большую устойчивость высших валентных состояний, в особенности у легких актинидных элементов. Эта тенденция актинидных элементов неоднократно подчеркивается в последующих разделах этой главы. Кроме того, для начальных элементов актинидного ряда очень трудно определить, относятся ли электроны к 5 / - или к Gd-оболочке, поскольку здесь различия в энергии лежат в пределах энергии химической связи. Такое положение существует не только в ряду актинидных элементов, в разной степени оно наблюдается во всех других переходных группах. Электронная конфигурация данного элемента может изменяться при переходе от соединения к соединению или даже при переходе того же соединения в другое физическое состояние; поэтому в растворе электронная конфигурация, соответствующая данному валентному состоянию, может зависеть от характера образующегося комплексного иона. Так, для лантанидных элементов электронная конфигурация атома элемента в газообразном состоянии, в общем, включает только два электрона на внешней оболочке ( сверх структуры ксенона), хотя в водных растворах преобладает трехвалентное состояние. Интересно отметить, что с увеличением валентного состояния данного элемента в ряду актинидов наблюдается стабилизация 5 / - элек-тронов по сравнению с 6й - электронами. [19]