Устойчивость - степень - окисление
Cтраница 2
 |
Сравнение некоторых свойств металлов. [16] |
Некоторые степени окисления необычны и неустойчивы. Наиболее характерные степени окисления подчеркнуты. Устойчивость степени окисления 2 в сравнении с - - 3 и более высокими увеличивается при движении по ряду слева направо. Это является отражением более прочной связи Зо ( - электронов с ядром вследствие увеличения заряда ядра. На рис. 24.2 представлен полный набор степеней окисления каждого элемента, а также наиболее характерные степени окисления переходных элементов в хлоридах и оксидах. В своих низших степенях окисления элементы образуют ионные соединения, но в высших степенях окисления - ковалентные соединения. На рис. 24.2 приведены также карбонилы металлов, в которых металл имеет нулевую степень окисления. [17]
Поэтому в соединениях элементов со степенью окисления ( IV) связи ковалентны; для свинца ( II) и в меньшей степени для олова ( II) известны ионные кристаллы. В целом устойчивость степени окисления ( 1V) уменьшается, а устойчивость степени окисления ( П) увеличивается от С к РЬ. Соединения свинца ( IV) - сильные окислители, соединения остальных элементов в степени окисления ( II) - сильные восстановители. [18]
Поэтому в соединениях элементов со степенью окисления ( IV) связи ковалентны; для свинца ( II) и в меньшей степени для олова ( II) известны ионные кристаллы. В целом устойчивость степени окисления ( 1V) уменьшается, а устойчивость степени окисления ( П) увеличивается от С к РЬ. Соединения свинца ( IV) - сильные окислители, соединения остальных элементов в степени окисления ( II) - сильные восстановители. [19]
Лишь лиганды CN -, возглавляющие спектрохимический ряд, образуют низкоспиновые комплексы с внутренней й25 / 3-гибридизацией, устойчивость которых весьма высока. Этот пример показывает, в частности, что с увеличением степени окисления комплексообразователя ( при сохранении координационного числа) параметр расщепления увеличивается и растет устойчивость комплекса, так как один и тот же лиганд создает более сильное кристаллическое поле. Отсюда следует также вывод о том, что в комплексных соединениях устойчивость степени окисления 3 для кобальта существенно возрастает и становится наиболее характерной для этого элемента. [20]
Степени окисления во втором внутреннем переходном ряду далеко не так постоянны, как в первом. Это показано в табл. 4 - 11, в которой перечислены степени окисления, известные для элементов этого ряда. Первые три элемента ряда - торий, протактиний и уран по изменению и устойчивости степеней окисления сходны с элементами групп IV Л, V Л и VI Л соответственно. Состояние III для элементов, стоящих в ряду до америция, у которого, по предположению, 5 / 7-электронов, неустойчиво. Состояние IV для беркелия и возможное существование двухвалентного америция можно понять как следствие того, что подуровень 5 / наполовину заполнен. [21]
Степени окисления во втором внутреннем переходном ряду далеко не так постоянны, как в первом. Это показано в табл. 4 - 11, в которой перечислены степени окисления, известные для элементов этого ряда. Первые три элемента ряда - торий, протактиний и уран по изменению и устойчивости степеней окисления сходны с элементами групп IV А, V А и VI Л соответственно. Состояние - III для элементов, стоящих в ряду до америция, у которого, по предположению, 5 / 7-электронов, неустойчиво. Состояние - - IV для беркелия и возможное существование двухвалентного америция можно понять как следствие того, что подуровень 5 / наполовину заполнен. [22]
Степени окисления во втором внутреннем переходном ряду далеко не так постоянны, как в первом. Это показано в табл. 4 - 11, в которой перечислены степени окисления, известные для элементов этого ряда. Первые три элемента ряда - торий, протактиний и уран по изменению и устойчивости степеней окисления сходны с элементами групп IV Л, VЛ и VI Л соответственно. Состояние III для элементов, стоящих в ряду до америция, у которого, по предположению, 5 / 7-электронов, неустойчиво. Состояние IV для беркелия и возможное существование двухвалентного америция можно понять как следствие того, что подуровень 5 / наполовину заполнен. [23]
Электроны внешние удерживаются слабо и легко могут быть удалены. В результате образуются ионы с заполненной 18-электронной оболочкой. Это важное для всех трех металлов состояние, но имеются и другие: 2 и 3, причем устойчивость степеней окисления меняется. Однозарядный ион Си малоустойчив, Ag устойчив, AU неустойчив вовсе в водных растворах. [24]
Углерод ( в форме алмаза) и родственный ему кремний уже обсуждались ранее. Ни тот ни другой не обнаруживает заметных металлических свойств, хотя углерод в форме графита обладает некоторыми металлическими свойствами, что говорит о близком сходстве я-электронных систем в плоскостях графита и делокализованных электронов металлов. Металлические свойства становятся все более заметными при движении сверху вниз от углерода к олову; свинец весьма похож на олово, но область устойчивости степени окисления 2 у свинца больше вследствие инертности б52 - электронов. [25]
Углерод ( в форме алмаза) и родственный ему кремний уже обсуждались ранее. Ни тот ни другой не обнаруживает заметных металлических свойств, хотя углерод в форме графита обладает некоторыми металлическими свойствами, что говорит о близком сходстве л-электронных систем в плоскостях графита и делокализованных электронов металлов. Металлические свойства становятся все более заметными при движении сверху вниз от углерода к олову; свинец весьма похож на олово, но область устойчивости степени окисления - f - 2 у свинца больше вследствие инертности б52 - электронов. [26]
Корреляция важных фактов в химии переходных элементов будет проведена на основе описанных ранее теорий. Большая часть материала по химии переходных элементов содержится в химии комплексных соединений ( разд. Здесь будет уделено внимание изменению свойств переходных элементов вдоль периодов ( Sc - Zn, Y - Cd, La - Hg) и внутри групп Периодической системы, например, Ti-Zr-Hf, Cu-Ag - Аи, а также по устойчивости степеней окисления отдельных элементов. [27]
Столкнувшись с таким множеством степеней окисления, логично задать вопрос, почему элементы обладают именно такими, а не иными степенями окисления. Около половины всех элементов имеют только одну обычную степень окисления, отличную от нуля. Так, например, все элементы групп IA, ПА и IIIA имеют единственную положительную степень окисления, которая всегда равна номеру их группы. Этот вопрос об устойчивости степени окисления анализируется в табл. 38.2, в которой приведены вычисления ДЯ0б основанные на цикле Борна-Га - бера, для трех возможных хлоридов кальция; только для СаС12 значение АЯ отрицательно. [28]
Столкнувшись с таким множеством степеней окисления, логично задать вопрос, почему элементы обладают именно такими, а не иными степенями окисления. Около половины всех элементов имеют только одну обычную степень окисления, отличную от нуля. Так, например, все элементы групп IA, ПА и IIIA имеют единственную положительную степень окисления, которая всегда равна номеру их группы. Этот вопрос об устойчивости степени окисления анализируется в табл. 38.2, в которой приведены вычисления АЯ0б, основанные на цикле Борна-Га - бера, для трех возможных хлоридов кальция; только для СаС12 значение ДЯ отрицательно. [29]
По электроотрицательности элементы С и Si относят к неметаллам, a Ge, Sn и Pb - к амфотер-ным элементам, металлические свойства которых возрастают по мере увеличения порядкового номера. Поэтому в соединениях олова ( 1У) и свинца ( 1У) химические связи коваленты, для свинца ( П) и в меньшей степени для олова ( П) известны ионные кристаллы. В ряду элементов от С к Pb устойчивость степени окисления IV уменьшается, а степени окисления 11 - растет. [30]
Страницы: 1 2 3