Cтраница 3
![]() |
Изменение энергии ионизации. [31] |
Поскольку эти закономерности можно обосновать изменениями атомных радиусов, воспользуемся этим для вычисления потенциалов ионизации атомов в валентном состоянии, т.е. атомов, которые в изолированном состоянии имеют такую же электронную структуру, что и в молекуле. Другими словами, если мгновенно разорвать молекулу на отдельные атомы так, чтобы все их электроны остались на прежнем месте ( не срелаксировали бы), то потенциалы ионизации таких атомов и будут потенциалами ионизации в валентном состоянии; их обычно обозначают / в отличие от / о - потенциалов ионизации в основном состоянии. [32]
Работами Юм-Ротзери [ в1 ] и Гольд-шмидта [ в2 ] была установлена также и периодичность изменения атомного радиуса в системе элементов. [33]
Чтобы более подробно разобраться в его природе и проявлениях, нужно рассмотреть это явление на общем фоне изменения атомных радиусов у элементов таблицы Менделеева. [34]
![]() |
Зависимость суммы первых четырех энергий ионизации и орбитальных радиусов атомов элементов IV группы от порядкового номера. [35] |
Как следствие этого, немонотонный характер проявляется и в изменении других свойств, например теплот образования соединений ( см. стр. Это явление обусловлено характером проникновения внешних электронов к ядру. Так, немонотонность изменения атомных радиусов при переходе от Si к Ge и от Sn к РЬ обусловлено проникновением s - электронов соответственно под экран Зй10 - электронов у Ge и двойной экран 4 / 14 - и 5й10 - электронов у РЬ. [36]
Для элементов главных подгрупп Периодической системы характерно увеличение атомных радиусов с появлением у атомов нового электронного слоя. Исключение составляют р-элементы III группы, у которых, начиная с галлия, непосредственно проявляется d - сжатие. Увеличение атомных радиусов у d - элементов с появлением нового электронного слоя происходит в меньшей степени ( влияние эффекта d - сжатия), причем основная доля такого увеличения приходится на переход от Sd-элементов к 4с ( - элементам. Атомы элементов подгруппы скандия непосредственно не испытывают d - и f - сжатия, и поэтому характер изменения атомных радиусов в этой подгруппе напоминает тот, который присущ s - и большинству р-элементов. Влияние f - сжатия можно проследить, хотя и не в столь заметной мере, и для р-элементов VI периода. [37]
Исходя из той же теории Льюиса, Хаггинс [53] определяет атомный радиус как расстояние от центра атома до группы электронов ( обычно электронной пары) в валентном слое. Однако предположение Брэгга о том, что расстояние между центрами атомов можно представить как сумму атомных радиусов, Хаггинс не считает всегда обязательно оправдывающимся, так как, по его мнению, могут встретиться случаи, когда электроны, образующие связь, не лежат на одной линии с центрами атомов, и тогда две атомные сферы как бы перекрывают друг друга. Самое интересное в рассматриваемой работе Хаггинса - это его вывод, что атомные радиусы одного и того же элемента могут варьироваться. Хаггинс обсуждает восемь возможных причин изменения атомных радиусов. [38]
На рис. 166 изображена графически зависимость межатомных расстояний в структурах элементов от атомного номера. Здесь следует отметить ряд интересных моментов. Как видно, эта зависимость имеет периодический характер, и размеры атомов не всегда увеличиваются с увеличением атомного номера, хотя могла бы наблюдаться периодичность в комбинации с непрерывным увеличением всех величин. Объяснение этого обстоятельства мы находим в более сильной связи ( обусловленной увеличением заряда ядра) электронов в тяжелых элементах. Втором моментом, который следует отметить, является то. В второго длинного периода больше, чем элементы первого периода, тем не менее подобн е увеличение размеров при переходе от второго к третьему длинному периоду не наблюдается. Радиусы расположенных и этом интервале редких земель остаются постоянными; в этих элементах происходит заполнение глубоко лежащей 4 / - оболчки. Изменение атомных радиусов в длинных периодах с минимумом в области триад VIII группы соответствует максимуму или минимуму различных физи иских свойств - сжимаемости, сопротивления на разрыв, твердости и точки плавления. [39]