И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 306
Текст из файла (страница 306)
св-в к-рых во м Б — |ЗА| многом аналогичен наблюдаю- |п< Бс 1451 шемуся во втоРом периоде. Од- зпе~м ?м — |БР пако Мй и А| более «металлич- 'ч,~ () 16 5 ВО !65 ные элементы — 5Ь Р, 5, С? и Агнсмсталлы; все они проявляют |ОМе — ПАг степени ам|слепня, равные номеру группы, кроме Аг. Т. обр., во втором и третьем периодах по мере увеличения о наблюдается ослабление метатлнческого и усилс- 19 К 20 Са 21 5с 22 Т| 23 5? 24 Сг 25 Мп 2Б Ее 27 Со 28 М! 29 Си ЗО Ъю— 31 Пав 32 Ое— ЭЗ Ая— 34 5е 35вг ЗБКг— ПВ— лень окисления + 8; 2) все элементы подгрупп а, включая Хе, проявляют высшие степени окисдеиия, равные номеру группы; 3) у 1 отмечаются слабые металлич. св.ва. Т. обр,, св-ва элементов четвертого и пятого периодов по мере увеличения а изменяются сложнее, чем св-ва элементов во втором и третьем периодах, что, в первую очередь, обусловлено наличием переходных а-элементов.
Шестой период (Си-йп) содержит 32 элемента. В него помимо десяти бБэлемеитов (Еа, НГ-Пй) входит семейство из 14 ~'-элементов (символы черного цвета, от Се до Г.н) — лантаиоидов. Они очень похожи по хим. св-вам (преим. в степени окисления +3) и поэтому не м.б. Размещены по разл. группам системы. В короткой форме П.с. Исе лантаноиды включены в подгруппу П!а (клетка ! И), а нх совокупность расшифрована под таблицей. Этот прием не лишен недостатков, поскольку 14 элементов как бы оказываю?ся 958 31 Рис. 2. Донни*и форма иерионнч. счс~емы ким.
клем«нов |совр. вврнвне| Рнс З..зсскнн бине форме оерионнч. сисксмы киы мс н ов |Н Бор. 19211. Второй период ((.1 — Хе), содержащий 8 элементов, начинается щелочным металлом Ш (единств. степень окисле. ние нсметаллич. характера элементов Все элементы первык трех периодов относятся к подгруппам а.
По совр, терминологии, эдеченты, принадлежа. щие к подгруппам ?а и Па, наз. б-здементамн (в цветной таблице цх символы ланы красным цветом). к подгруппам П1а-УП?а -р-здечбентачи (символы оранжевого цвета). Четвертый период (К-Кг) содеря.ит 18 элементов. После щелочного металла К и щед.-зеч. Са (б-ЭЛЕМСИтЫ) СЛЕДует ряд из 10 т.наз, переходных 15с-2И), или аьэлементов (сима|?лм синего цвета), к-рые входят в подгруппы б.
Большинство переходных элементов (все они-металлы) проявляют высшие степени окисления. Равные номеру группы, исключая бриаду Ее — Со — Хи где Ее в определенных условиях имеет степень окисления +6. а Со и Х1 максимально трехвадентны. Элементы от Оа до Кг относятся к подгруппам а (р-элемонты), н характер изменения их св-в во многом подобен изменению св-в элементов второго и третьего периодов в соответствующих интерва?ах значений о. Для Кг получено песк. относительно устойчивых саед., ы оси. с Е. Пятый период (ВЬ вЂ” Хе) построен аналогично четвертому; в нем также имеется вставка из 10 переходных, или Ы-элементов (У-Сб?). Особенности изменения св-в элементов в периоде; 1) в триаде йн — ВЬ вЂ” Рс) рутений проявляет макс, сте- 957 З? ЙЬ 38 5г 39 У 40 Хг 41 МЬ 42 Мо 43— 44 йв 45 ЙЬ 48 Рй 47 АВ 46 СВ 49 ?п 50 5п 51 5Ь 52 Те 53 ! 64 Хе и Еи 72— 73 Тв 74% 75— 760В 77 !г 78Р! 79Аи 80 НВ 81 Т| 82РЬ ВЭ В! 84 Ро 65— ВБ Пв Г 1 1 ! 1 1 1 1 1 1 1 1.
3 484 ПЕРИОДИЧЕСКАЯ вне системы. В длинной и лестничной формах П.с. специфика лантаноилов отражается иа общем фоне се структуры. Др. особенности элементов периода: 1) в триаде Ов-1г-Рг только 05 проявляет макс. степень окисления +8; 2) А! имеет более выраженный по сравнению с! металлич. характер; 3) йо — наиб. Реакционноспособен из благородных газов, однако сильная радиоактивность затрудняет изучение его хнм. св-в. Седьмой период подобно шестому должен содержать 32 элемента, но еше не завершен. Рг и йа-элементы соотв.
подгрупп 1а и Па, Ас — аналог элементов подгруппы !1!б. Согласно актинидной концепции Г. Сиборга (!944), после Ас следует семейство из !4 2"-элементов — аититтаттдаа (Х = 90-103). В короткой форме П. с. последние включаются в клетку Ас и подобно лантаноидам записываются отд. строкой под таблицей. Этот прием прелполагал наличие определенного хим. сходства элементов двух Гсемейств. Однако детальное изучение химии актиноидов показало, что они проявляют гораздо более широкий диапазон степеней окисления, в т.ч.
и таких, как + 7 ()Чр, Ри, Аш). Кроме того, для тяжелых актиноидов характерна стабилизация низших степеней окисления (+2 или даже +1 для Мб). Оценка хим. природы Кн [х = !04) и )Чв (а = !05), синтезированных в кол-ве единичных весьма короткоживущих атомов, позволила сделать вывод, что эти элементы-аналоги соотв. Н! и Та, т, е, бт-элементы, и должны располагаться в подгруппах 1Чо н Чб. Хим, идентификация элементов с а = 10б-!09 не проводилась, но можно предполагать, что они относятся к переходным элементам седьмого периода. Расчеты с помощью ЭВМ свидетельствуют о принадлежности элементов с а = 1!3-!!8 к р-элементам (подгруппы П1а — Ч1Па).
Теория П.с. была прсим. создана Н. Бором (19!3-2!) на базе предложенной им квантовой модели атома. Учитывая специфику изменения св-в элементов в П. с. и сведения об их атомных спектрах, Бор разработал схему построения электронных конфигурапий атомов по мере возрастания а, положив се в основу объяснения явления периодичности и структуры П.с. Эта схема опирается на определенную последовательность заполнения электронами оболочек (наз. также слоями, уровнями) н подоболочек (оболочек, подуровней) в атомах в соответствии с увеличением а.
Сходные электронные конфигурации внеш. электронных оболочек в атомах периодически повторяются, что и обусловливает периодич, изменение хим. св-в элементов. В этом состоит гл. причина фнз. природы феномена периодичности. Электронные оболочки, за исключением тех, к-рые отвечают значениям 1 и 2 главного квантового числа и, не заполняются последовательно и монотонно до своего йодисто завершения(числа электронов в последоват. оболочках составляют: 2, 8, 18, 32, 50, ...); построение их периодически прерывается появлением совокупностей электронов (составляющих определенные подоболочки), к.рые отвечают большим значениям н. В этом заключается существ.
особенность иэлектронного» истолкования структуры П.с. Схема формирования электронных конфигураций атомов, лежащая в основе теории П.с., отражает, т.обре определенную последовательность появления в атомах по мере роста а совокупностей электронов (подоболочек), характеризующихся нек-рыми значениями главного и орбитального (1) квантовых чисел. Данная схема в общем виде записывается в виде табл. (см. ниже). Вертикальными чертами разделены подоболочки, к-рые заполняются в атомах элементов, составляющих последоват. периоды П.с.
(номера периодов обозначены цифрами сверлу); жирным шрифтом выделены подоболочкн, завершающие формирование оболочек с данным и. Числа электронов в оболочках и подоболочках оцрсделяются на основании Паули лриииипа. Применительно к электронам, как частицам с полуцелым спинам, он постулирует, что в атоме не м. б. двух электронов с одинаковыми значениями всех квантовых чисел. Емкости оболочек и подоболочек равны соотв. 2пл и 2(21+ 1). Этот принцип не определяет, 959 Периоп 7т 57647р Ы 4754 бр З Зр Ымир Электрон. иви «он- фнтгрвшн и 1 Число электронов в полобо.
лотке Число элеиен тов в перноле 5л 41 5р 22 61 545 621 454 егт 6456 бш1 зз О! 7567 езг! 26 214106 26 2106 2106 214 юб 1В эг зг 980 однако, последовательность формирования электронных конфигураций атомов цо мере возрастания У. Ив приведенной выше схемы находятся емкости последоват, периодов: 2, 8, !8, 32, 32„.... Каждый период начинается элементом, в атоме к-рого впервые появляется электрон с данным значением и при 1 0 (ш'-элементы), и заканчивается элементом, в атоме к-рого заполнена подоболочка с тем же и и! = 1 (пре-элементы); исключение-первый период (только 1л-элементы). Все з- и р-элементы прннадле;кат к подгруппам а. К подгруппам о относятся элементы, в атомах к-рых достраиваются оболочки, ранее оставшиеся непостроенными (значения и меньше номера периода, 1 2 н 3). В первые три периода входят элементы только подгрупп а, т.е.
в- и Р-элементы, Реальная схема построения электронных конфигураций атомов описывается т. наз. (я + ()-правилом, сформулированным (!951) В.М. Клечковскям. Построение электронных конфигураций происходит в соответствии с поспедоват. увелячением суммы (и+(). Прн этом в пределах каэкдой такой суммы сначала заполняются подоболочки с ббльшимн 1 и меньшимн п, затем с меньшими 1 и ббльшими я, Начиная с шестого периода построение электронных конфиг)раций атомов в действительности приобретает более сложный характер, что выражается в нарушении четких границ между последователъно заполняющимнся подоболочками. Нацр., 41'-электрон появляется ие в атоме 1д с Л = 57, а в атоме следующего за ним Се (а = 58); последоват.
построение 41'-подоболочки прерывается в атоме Ое! (д = 64, наличие 5Ф-электрона). Подобное «размывание периодичности» отчетливо сказьшается в седьмом периоде для атомов с Л > 89, что отрагкается иа св-вах элементов. Реальная схема первоначально не была выведена из к.-л. строгих теоретич. представлений. Она основывалась на известных хим. св-вах элементов н сведениях об их спектрах. Действит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
