Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1 были рассмотрены все элементы главных подгрупп периодической система (включая водород), порядковые номера которых па 1 — 2 единицы больше илн на 5-1 единиц меньше порядкового номера инертного газа. Остальные элементы относится к нобочммлс идзррппак периодической системы, «а исключением лансаана н следующих «а плм 14 элегсентов, которые обрааугот особое сскейснгво лаклганидов, и лграксррамввмх элементов, следувицлх «а урало.в. Лодочные подгруппы периодической епежежьс включают (ср, табл.
1г' приложения 11) элементы с порядковыми номерами 21 — 30, 39-48, 57, 72-80 н элементы 89 — 92. Таким образом, онн охцатывасот нижние ряды двух длинных периодов по 10 элементов, а также 10 элементов из третьего длинного периода, в котором содержится 24 элемента (14 элементов этого периоде, а именно элементы с порядковыми номерагш 58 — 71, относятся к сеиеиству лантанядов), и, наконец, в побочные подгруппы входят еще первые 4 элемента следующего длгснпого периода от актиния (порядковый номер 89) до урана (порядковый номер 92). Иавестные в настоящее время элементы с поряспсокыми номерами 93 — 103, следующие эа ураном, хотя н составляют продолжение этого периода, однако на основании строения их атомов и по хиьпгческим свойствам их нельзя причислить к этемептан побочных подгрупп — опи образуюс особое семейство .подобно лантапндам. Мжкпо предположкть, что зго подзбпоз лаптев«дам семейство вачппаегся «е с урана, а кзпосрадзтаеп«е зз актппяем, так же как з прсдцдущек длазаок пзр«оде семейство лапта«пдоа возглавляется лзятзком, аналогом которого ялляется а«тяпай.
С гьчюг зрзнвя слгросггиз ззгзггл это озпачало бы, что пачваззгщззся у антиляя заизлпвяпз бв-уралаз у гчедугвпнсх аз япм элекепгоз — горля, арогаягепая и урзаа — яв продолжается, а сказала происходят зало«звяке бйурозвя. Уопрос о тогс,яак следует распслсжять з ясряодпчссксй спсгчмс казал«яме злзкеагм яа всяоеаква ях атомяаго страекяя, ажсязтся споряым, поскольку пх стрсзпяе кзучевс недостаточво полка. Более погдкпз псследезанпя (подробнее см. гл. 14) показглзают, однако, что аапоапеппе брурозпя пзчвнается весьма вероятно «е у терка, а только у травоурапозмх злзмевгоз. Вслп зтс так, то злемептм торий, протактввай в уран с точка зрепка с«ггзеггил атома должжз стпссаться к ззбзчккл зодгриплзм. На основакпя хпкпческсго позедзпвя пх прежде рассматрпаалп а качестве а«власов зчемептаз, ссеящвх е побочнъгх педгруквзх 1У, У и г1, групп взрпадкчзской светски.
Элементы побочных подгрупп ко своим свойствам в тай илн иной степени близки к элементам соответствующих (т. е. относящихся к мому же периоду) главных подгрупп. Это сходство наиболее велико там, где только начинается ответвление побочных подгрупп, а именна в лгресяьак периоде. С возрастанием порядкового номера и номера грушгы нли перно- Ч2 деедезие да это сходство постепенно уменьшается от третьей группы к седьмой, а в восьмой группе совсем исчезает. Прп дальнейшем возрастании порядкового номера снова появляется побочная подгруппа первой группы, которая при коротком изображении периодов расположена в его нижнем ряду.
Здесь снова появляется определенное сходство в свойствах, усиливающееся при переходе от первой группы ко второй, где побочные подгруппы примыкают в главным, Чтобы разместить элементы побочных подгрупп в тех же группах, которые занимают элементы главных подгрупп, 3 из 10 элементов каждого нижнего ряда периода, особенно близких по свойствам между собой, а именно Ре, Со, № — Ви, Вй, Р«( — Оз, 1г, Рт, помещают в одну группу, как ужо было указано в т. 1, В некоторых случаях у злементээ побочных подгрупп особенно еелико сходство со атвоузь«л«элелеентоз«соотэетсп«еуюецей глазной подгруппы,. Это неоднократно отмечалось уже в т.
1 прн характеристике главных подгрупп. При переходе от третьей: группы к седьмой это сходство уменьшается, в восьмой группе исчезает", а в первоц появляется вяовь к дая«е усиливается прп переходе от первой группы ко второй. Однако ваиболео близки между собой элементы, стоящие друг под другом в одной побочной подгруппе. В середине периодической системы (П1, 1»' и »е группы1 это сходство в общем едва ли меныпе, чем у болев тяжалых элементов главных подгрупп.
В отдельных случаях (цирконий — гафний~ опо даже больше, чем между любыми двумя аналогами главных подгрупп. В большинстве случаев, однако, среди элементов одной и той же побочной подгруппы наблюдается меныпее совпадение еалентности, чем в главных подгруппах. Многие элементы одной побочной подгруппы обладают способностью легко изменять свою валентность.
Переменная валентпость особенно характерна для, элементов побочной подгруппы восьмой группы. Помимо легкой перемены валентности,' элементам побочных подгрупп присущи и некоторые другие особенности. Например, болыпинство из вих образует, как правило, парол«агни«нные соединения и способны к образованию окрашенных заел«ентарнь«х электролитических ионов, чего не наблюдается у элементов главных подгрупп.
В побочных подгруппах гораздо сильнее, чем в главных, проявляется сходство между рядол«стояецеьми элементамп, и иногда оно даже превышает сходство между аналогами (т. е. стоящими в периодической системе друг под дружки). Например, железо по свойствам, а также по виду к свойствам образуемых им соединений ближе к рядом стоящим, элементам марганцу и кобалыпу, чем к своим аналогам рутению и осмиео.
То же характерно для кобальта и никеля. Железо, кобальт и никель располовшны в побочной подгруппе восьмой группы. Из«енво в этой и соседних с пей группах сходство по горизонтали оказывается особенно ярко выражскным. Прежде ксзэлзввз побочвых подгрупп моэхс показаться сткзоззззсм от ззксвомервосгзй пзрвздячзской системы. И настоящее время счээвдвс, что овс следует яз сбщсго закова рзспрздзлсвяв электровоз з атоме.
Су«честзсэзлвз всбсчянх под, групп в язрясдззсской свстэмз, кзк вокззь»заст взучзвзс свез»злее, сбуслсзлско тзм, что нрзэялс, ссгззсво которому з ряду элементов всзыс электролы пс мерв увеличения ззркдз здрз, образно гсбсрк, «рзсаолзгзются ззз ужз колкостью сформзрсвэявсй сбсзочкв», яз является общим. В олрздзлзввых местах рядов экзмэвтсз эязктрсвы рзсволзгзются «эвутря ужз сфсрмярсззвнсй оболочки», Точнее, з определенных вунктзх рядов элсмсзтсз,несмотря вз тс что оболочка с глзззым кзэвтсзы»« числом з зззершзвэ, врсясходвт эалолвсввз оболочек с более ввзквмя главными кзаатоэымв .чвскэмч (з — 4 ялк з †.
2). Пс сзэктрсграфячзсквм дэвяы»е мсжзс определить, Вггдгниг с какого элемекта это качввается г. Теория строекпя атома позволяет татке объяс,нять, ьггену это происходят. Прп опасашгв главпой лодгрувлы П группы уже укааыэалось ва одно характерпое различие и спектрах одяовратко воввзвразавкого кальция к нейтрального калия, во всем остальюж совершевво апалогвчяых мекду собой. Йз спектрельпьях терман зядяо, что у Са+ Зсг-урозепь соответствует ле более высокому, взк у К, а брлее вязкому сягдержавлю энергии атома по сравнению с 4р-уроакем. Йз сопоставления уроэкей .авергяв атома калия (рве.
99, т. 1, стр. 282) и одяократко вокпзкроваккого атома кальция следует, что еслл бы Зя(-уроэекь Са+ ваходился отвю«ятгльпо кемвого явже клк 4г-уроэеиь рзсиолотллса бы отвослтглько ленного выше, то Зя(-уроавяо соответствовало бы более вязкое звергетлчесьое состояпке, чем 4г-урозпю. Прк сраэвеввв дугового спектра калия в искрового спектра кальция можно вабляодать скликав возрастапяе содержавкя энергия (для Саь умевьшеяяое в четыре раза) ка 4г-уровяо л лздэпке ла 34-уроэпе.
Поэтому можно ожидать, что у следующего в ряду элемекта— скандил зпачекве экергвк иа 4г-уровпе для двукратно иовкзвровапвого атоьяа будет превышать содорляавпо звертив па 84-уроаве. Бто полиостью подтверждается анализом тормоз спектра скавдвя. Основным уровием для 19-го ааезтроэв у скапдкя слу'кят ве 4г-уроээль, нак у калия в кз.чьцяя, а Зяя-уроэевь. Только 20-й алехтров в яевоз.буждевпом состоянии ааквмает 4г-урозевь, как з спектре одвократво иовпзвровапкого скакдия.
21-й электрол у скавдпя также ваходвтси ва 4г-уроияе. Таким образом, создается следующий порядок раслределеквя элеьчрояоа в кевозбуждевлом атоме слзвдвя: 1гг2гг2рьЗ гтЗргбя4гг х По мере далькгпшего увелвчеквл зарзда ядра, ие только 19-й„ко и следующие элскгровы располагаются ка Зд-урезке, пока чвело пх ке доствгпаг максимально возможпого для даккого уровкл (10).
Напрвмер, у скандал, как уже упомякааосья 20- и 2(-й илектроиг лаходятся ла 4г-урезке, а у слелузнцего за ялв тижгии, кал вкгдво лз ега спектра, ке, только 19-9, но в 20-й электроны размещаются ва Зя(-урезке. И толю«о 21- в 22-9 завивают 4г-урозеиь. У заводик 19-, 20- и 21-6 электролы занимают Зя(.уровень 'п толька 22- и 28-9 — 4г-уровень "г. Скааавпое справедлива я для следующих га эавадлем эл«меятав, включая никель; зсе олл содержат мгнслмун дза электрона ва урозвс с глазиым квавтоаым числом 4„остааьяые валевгпые электролы занимают Зя(-уровеяяь (ср. табл: 1П и 1г пряложеввя), Тот факт, что у «кавдвя последквй электрол паходвтся па яг-, а пе вар-уровне, ьак у элемелгое глаэиой лодгрупям )П груллм, вз химические свойства самогоскандия влияет очакь везкачвтелько. Хвмичесяяие свойства заввсят глазвым обрааом от того, васкоаько легко атщгкгиютгн электроны.
Особевво зто влияет иа валектвость в гетерололяроых соедвяевиях. У кальцпя максвьяальвлв электроположвтельешя вел«ясность дза, т, е. сяособиость отшеллять только то дза электрола, ноторма находятся в кезоебуждевпом атоме ка 4г-урозве, во ке ва Зр-уровяе, обусловлена тем,, что последила связакы гораздо прочнее, г' гляавдкя же то, что одкп электрон в кезозбужделвом состоякии закимает Зяя-урозекь к связав лжаь немного правее, чем электролы яа 4г-урезке, мало злллкг ва его хвмячесние сзойстэа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
