Cтраница 4
Начиная с америция, электронные конфигурации элементов, по-видимому, подобны конфигурациям лантанидов и вполне отвечают актинидной теории. Из электронных структур и валентных состояний тяжелых элементов вытекают свойства Sf-элект-ронов, отличающиеся от свойств 4 / - электронов лантанидов. Энергия связи 5 / - электронов мала и сравнима с энергией связи 6 -электронов. Даже для кюрия, имеющего сравнительно устойчивую семиэлектронную конфигурацию в 5 / - слое, известны четырехвалентные соединения СтО2 и CmF4, образующиеся за счет отщепления одного 5 / - электрона. [46]
Общие химические свойства кремния и германия определяются положением этих элементов в таблице Менделеева. Кремний и германий находятся в четвертой группе таблицы, располагаясь соответственно в третьем и четвертом периодах. Во всех своих соединениях кремний и германий выступают как четырех - или двухвалентные элементы. При умеренных температурах ( до 700 К) и в особенности во влажных средах они образуют, как правило, четырехвалентные соединения. Наоборот, при высоких температурах ( порядка 1300 К) и в сухой атмосфере более типичными являются двухвалентные соединения рассматриваемых элементов. Химические связи в соединениях кремния и германия с элементами крайних групп таблицы Менделеева - полярные и обладают существенным дипольным моментом. Типичным для таких соединений является их взаимодействие с полярными молекулами других веществ и, в первую очередь, с молекулами воды. Соединения с чисто ионной связью для кремния и германия не известны. Следует, однако, иметь в виду, что некоторые полярные соединения рассматриваемых элементов могут частично диссоциировать на соответствующие положительные и отрицательные ионы. [47]
Валентное состояние 4 по устойчивости немногим отличается от 3 для церия. Это легко объяснить недостаточной прочностью связи его двух 4 / - электронов. Четырехвалентные соединения церия во многих чертах сходны с таковыми для других элементов IV группы - титана, циркония, гафния и тория. Веские доказательства приводит кристаллохимия: например, фторид церия CeF4 имеет одинаковую кристаллическую структуру с тетрафторидами прочих представителей подгруппы титана. Имеются, наконец, определенные черты сходства этих элементов и в металлическом состоянии. [48]
![]() |
Периодическая зависимость валентностей / - переходных металлов от атомного номера ( построено по данным [ 39, 67 - 72 и др. ]. [49] |
Такие же ионы образуют актиний, торий, протактиний и уран в высших валентных состояниях 34 -, 44 -, 54 - и 64 - соответственно. Для тория валентность 44 - доминирует, а валентности 24 - и 34 - известны лишь для неустойчивых соединений. Валентность З - f - протактиния столь слабо выражена, что до сих пор не считается окончательно установленной. Известны устойчивые четырехвалентные соединения урана, но его высшая валентность 6 - ( -, несомненно, является главной. Эти металлы, как и последующие пять актиноидов, характеризуются многовалентностью, обусловленной легкостью отделения переменного числа / - электронов. [50]