Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 3
Текст из файла (страница 3)
То же слрззедллзо и для'последуяощвх злеьювтов периодической системы. Бблылая .яебигьнегняь валенткостк у элемоктоа побочных подгрупп ло сравкаввю с глазюгмк подгруппами саязавг с особым распределеккем электровоз а атомах алемеятоа побочвых подгрупп, Витяяььи сггдгт тгм рагвргдеггнии ажюкргнгг ва урггвг г калик низким глгтягьи кгинтсгим чигггм (зо яввугреивих оболочкахг) являет«л то, что у железа (порядковый номер 26), гтгкщггс на гогъиом лтгтг кегли аркана, ягнетник гбогеккаь ингртнога .гага гщг нг гаггряигинса.
Последккя характерязуется пали'шем в яевозбуждевкоч атоме двух электровоз яа г-уровне в тестя электровоз ке р-уровне. Ввиду того что у скакдвя к следующих аа квм элемеатоз всегда Пасть электровоз ре«волитастса ка Зд-уровве, вх вначале ко хватает для образозапвя слоя нового лпертвого газа (в давпом случае это был бы уроеель с двумя электроламп ка 4т в шестью па 4р-уроэвят). И только когда дя(-урогевь лаянгмиьяг ггггртгв, начини«ляса гилаянмяиг урггмя г глазным кгантогим яискам 4, т. е. образовакве оболочкп следующего пкертпого газа.
Тот факт, что крвлтоя заквмает 18-е место после аргоиа, секдетельствуэг о том, что ви Зяг-уроэяяе мелют находиться ж«го 18 — (2+ 6) = 10 электровоз. Аяалояычяггд г Ешо до того как па оововаввп спентрографлческях даявых было докааано образованке промежуточшгх оболочек, э 1920 г. Ладепбург (ЕабепЬигй) првшел к такому «ке выводу ла освоааивв парамагквткых свойств в окраски ионов элсмеятоз побочяых подгрукп кераодичзскюи системы. * Сказапкое справедливо для нейязрагьнагг атома нападка. В однократно покизп.роваквом атоме западая ка ЗЫ-уровяяе заходятся и 22-й электрок. Вввдвиив закономерность и«блюд«ется к «следу«ицем рлду> у ижжрик, как покати««юг с-шг» ральпые термы, вновь язчвиао>ся образоэавве ввутревкей оболочки.
Слеъюатт==к начипая с иттрия, электроны рзслраделшотся па 4а>-урезке вместо 5«- кли 5)~урка>иськ пока общее число их не дости>вет 10. Таким образом оболочка следующего ияерчихч. газа ксевова также завершается через 18 (= 10 + 2 + 6) элемевтоэ. В следу» — ыы (аосычоы) ряду, начиная с лзвтапэ, снова за>юлняются вкугреквве злекгроавые обп лоч«и. В этом случае злситропам предостазляютсл два возможвых зпергетическкх урозвя с глазвыми квантовыми числами ниже 6, а имекпо 4) и 5>(-уровни.
Следовательно, оболочка следующего ииарткого гааа (радова) формируется товько после заверю«нвя обеих! пазлшшых ввяутрелявх оболочек» к ' эзполкеяил бр-урапш. 0>и гке.ивп пвв, у которых крои«хаджи образов«иив внутрвиник абакачвк, выпи«выл>»« п>ак лили«в«.т>в вкврвквдн»ы авв,иваты», улвгжлужив в гк. Х, у которых лрвивквдти вала«ив«ив ацуравивб. Пзлкчке в восьмоы ряду ыежду лактаноы к гзфкием, за которым следует рлд элемевтов побочных подгрупп, особого промежугошаго периода элемеитов с характерными свойстваыи, очепь похожвх па ка>алаи (ввмвяслта кант«лидо«), указывает яа то, что образозапие обеих оболочек следует друг ва друга««.
Вначале формируется более глубокая из ввх, т. е. заполиязтся 4/-уровень..Это следует из того, что расположепвые аа лавтаноы алемевты проявляют одинаковую с явы залевтяост>ц лишь пек>» торые из икх наряду с налептвостыо трк бывают двух- и четырехвалектвьвш. То же подтверждашся и авализом термов спектров. Влектроны ва 4)-уровяэ связавы па«колько прочвее, чеы на 54- к бв-уроввях, что тол>пш в виде вс>«лючеввя входят л число валсктпых эле>шролоз «тома, Вследствва этого, пака г»1-уров»па ле завершится полностью, валепткость в общеы яе изыепяетсл (подробнео см.
гл. 10). Ма>кис определить, в»чав«в элсмелгав содержится э группа лвнгалидак. Следующ>ш' впертвый ваз, радой, у которога по аяалогии с остальными инертш«мв «азами доля«во быть два электрола па бв- к шесть электровоз яа бр-уровне, удален от кради>ествующего пвертного газа — ксеиова ка 32 места. Подобно 3«( к 4б-урозпш«Ы-уровень, отвечающий образованию пижвего рида элеыептов, составляющих «побочкые подгруппы», дошкев содержать 10 электронов.
Следозательпо, число зломептов в группе лаяташщов ка осповаякв теории строавил атома должка развиться 14 (= 82 — (10+ 2+ 6)). Действительно, кан>калидиий характвр проявляют точло 14 элементов, следу«лцвх за лавтавом; порлдконый номер последкего 71. Следующий элемент — гафкии (порядковый позер 72), является уже ве взята>шдоы, а подобно самому лаптзпу обладзсг свойствами злемевта пабочиой подгрушш. Гафкки вход>ш в ряд из 10 элементов побочвых подгрупп третьего большого лерлоди.
К атому ряду лрвявдлежаг: авитал (порядковый комер 57), гафпий (72) и следующие эа ацы элементы, включая ртуть (80). Нзкокец, в ряду, возглавляемом рад«ивы, следует ожкдат>. апалогичюпо ззпштвепвя «авутрекпвх ободочек». В то время как у радин (порядковь~й помер 88) вапбоаеа подаижпые алектрояы в левозоуждевпом атоме ваходятся ва 7«-урозвер пзчвпзя с актилия (порядковый комер 89), каблюдается заполнение >(-урезая, а имеико ба>-урезки.
Вследствие этого актвкий также косач характер переходвого элоыевта, а за вим качияается вовый ряд зле»>оптов, входящих и побочяыз подгруппы. В этом ряду у злемевтоа происходит заполпояие 5(-уровня. По дапиым Сиборга (1949), око пачикезтсл лепасредствепво за антиииеы, т. о. у торил (порядкбвый номер 90). Более поздвие ксследоаавкя в, однако, свидетельствуют о тоы, что завопи«- иве 57'-уроввя изчлялатся, ло-вкдямому, только у пептупкя (порядковый лоыер 93) кля у плутония (94). В обоих случаях ояо ведет к полевению ещб одвой обособленной группы з тс«гелгов, подобно тому каь аалолвекве 44-уровля привело к появлению семейства лзнтаккдсв. Эту группу злемептов, характеризующихся заполнением 5(-урезая, называют семейством вктииидав в". "Ср., наприиор> Х, К. Раззок, Жпе!еоп(сз, 10, № 9, 89 (1952); Апйеы.
С)>еш., 65, 485 (1953). «* Предлшнеквое Сиборгом накмоковакве актиниди, т. е. «зломеиыа, подобные актинию», выражает как сходство злеыевтов атой особой группы с актпписм, так и апалогвю с элементами семейства лаитаяидоз. Влача«с этот терыик распростраяяли ка весь ркд следу>ощпх за аятпввсы элементов. Посла того как Дзусояом бьшо лоьавано, что зааолвеипо 5)-уровпя пачка«ется только у пептупвя ичи плутония, воз. кляла сикванке, можно ля в этом смысла злсмевты тараи, лротзьтинлй л уран та«то называть «зктвввлами».
Для всего ряда элемептов от акткяия до злемепта 103 целесообразно уаогреблять аыражеква вквивтии аыкинившгв ркда. Элемент 103 вще не открыт "к", о«пако ка осаовапив теории строения атома Макке предположить, что ка пем заковчвтся заполневие Я-уроввя. *««В 1961 г. был сцитезяровац изотоп элсмевте 103, за«валкого коурвививы.— Прил. рвд. 2)ее«елее В табл. Ш прпложеввя праведен обзор распределеппя электровоз па отясльяых 1 ровкях эяергпя в веэоэбуждекпом атоме.
Депяые о респределеяяп электронов освовэпы главяым образом па результатах спектралью«х псследозавай (эклгочая рев*гепоэскую область). У »лемептов, саедующвх эе актппкем, опк осповавы глазным образом на магпктвых вэмереквях. В некоторых случаях распределеяпе электропоз с увереввостью ве устапоэлево: так, для мтс раслределеляе лпежппх электровоз во»можае ве 4У5«», э 43«5«. У элемептов с порядковымп номерами 58, 59, 61 п с 66 по 68 распределевкс электронов яа Г- ц е'-уроввях окопчательпо ещв пе устаяоплеко.
7о же, кек уже упокюылось, справедливо для элемеатов от 90:до '102 Ощв 103), Прп сопоставлении распределения электронов в приведенной таблице принимается во внимание подразделение энергетических уровней только в соответствии с одним побочным квантовым числом 1, т.
е. орбитальным квантовым число»«. Спектрографические данные позволяют воспроизвести более детальную картину распределения„учитывая еще дза побочных квантовых числа пг и г (ср. т. 1, стр. 122). Это важно, так как по пркиципу Паули (ср. т. 1), исходя из четырех квантовых чисел для каждого заряда, можно определять вероптпое число электронов на каждом энергетическолг уровне в невозбужденном атоме и, следовательно, вывести важнейшие теоретические общие законолгерности периодической системы ггз одного принципа.
В гл. 4 т, 1 было показано„что ка основе принципа Паули можно определить максимальное число электронов па внешней оболочке инертных газов и, следовательно, длину так называемых «коротких периодов», Появление энергетического уровня с орбитлльньля кваптовылг числом / = 2 приводит к появлению «длинных перподоз» с, 18 элементами, так как пря 1=2 т принимает значения — 2, -1, О, +1 и +2 и для каждого нэ кнх возможны два значения з; к 8 комбинациям квактосых чисел при 1 = О н 1 1 добавляются еще 10. При 1 = 3 га = — 3, — 2, -1, О, +1, +2, +3; каждому иа этих семи квантовых чисел соответствуют значения «=+ Ч» и л = — Чт, т.
е. еще 14 комбинаций квантовых чисел, возможных прн 1 = 3. Эти 14 коыбпнаций квантовых чисел обусловливают появление сел«с»1»тпяа лаьтаанидоя н, следовательно, увеличение длины периода с 18 до 18 + 14 = 32 элементов. Таким же образом объясняется и появление секейства апплиг»идол. Остается эыяспкть еще вопрос, почему такое сэоеобраэпое яэлсвв5, кэк пестроеппе «промежуточных оболочею, происходит люль а определеквых участках рядов элемсягоэ. Ответом яяляютоя рессуждепяя, епелогпчеые уже прпведегжьщ в гл. 4 т.
1 (стр. 144), о том, что у боже тяжелых атомов эвергкп электройвой орбпты, ваходжцейся вве г-уроекя, зависит от орбвтальпого квептоеого числа 1 впече, чем можко было бы ожкдеть, учптывая только ээвпспмость массы электрола от скор оств. Для каглядпоств рвссмотрпм положовая, лежэщпе в освове теорлп Бора— Зоммерфельда. Ие впх следует, что, напрамер, у калка 19-6 электроц должок быть эяечятельпо прочаео сеял«я аа 4 уровне, чем яе 4(-уровне.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
