часть 2 (975558), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Позднее стало известно [71, что расчег ио Хартри— Фоку (стр. 46,ч.!) одного терца(ГР) ЗЕЗраЗГ(кконфиг) рации серь а,, что волновая функция для Зг(-электронов, по-вндиа|ому, к к, |по ш|ачительно более компактна (средний радиус 1,9 А), нежели орбиталь слейтеровского типа (средний радиус -8,4 А). Это должйо о |начать, что учао| не г( орбиталей может быть более благоприятным, чем предполагалось, даже без эффекта орбитального сжатия, вызванного электроотрнцательнымн атомами окружения. Очевидно, решение проблемы участия г[-орбиталей требует дальнейшей работы, особенно расчета орбнталей по Хартри — Фоку для ряда атомов с использованием данных для более чем одного терма конфигурации, Также следует ожидать„что компактность г(-орбиталей будет сильно зависеть от атомного номера н формальной степени окисления атома.
Соаревмкнан неорганняеская кккнк, „. К ГЛАВА сз 258 Л втерату ра ОВ)Д)1Е ЗАЗ)ЕЧАНИЯ 16,1. Йпслснпс ы мэ и" (ы ,.-М ~по - ъ иснг ~псалм 4", Уч 31,81 23,4 (Не) 2з (ме) Зз (Лг! 4э ! Кг) Бз (хе) бз (Рп) тз 3 !1 !9 5,390 5,138 4,339 4,175 3,893 — 3.02 — г,у! — 2.92 1.~ кэ К РЬ С о и 1 з о и С. А,,!.
СЬспь Бос, 1964, 1442 Детальное обсуждснке связи эо фторпдаь кссноиа и и родстэеиных еиу соедипешгах. О ! 11 е з р с е )(. Я., У. Агп С)сссп Бес, 82, 59 В (1950), Гндряды и галогепиэы У и '~'1 гр пп О с ! ! е з р с с Р д„пап 1 СЬесп., 39, 318 (195!). Длины и углы соя~асс и октээдриэескпх н трягоээльяых бнпирамндальныт соеэинсисгяь пс переходных метал зон. О ! ! 1 с з р ! е Г(.
з, М у 5 о1 го )( Б, Ргорь Б!егсос1сссп, 2, 251 (1958). Обжни обзор по стереохииии иеорганиэескэх соединений иепсреходных, э также переходных элеиеисои. О с))е з р 1е и д., Гзиэг1, )!ет, 7, 339 (!95~). Обзор по стереохимии неорганических соединений иепереходных н переход ных ээемеитось 76 а 1 сп 3. О., Б е ! с я Н, 3 о г 1 п е г з„рс с с е Б. А., СЬепь )(ес„бэ, 199 1965).
этом обзоре по химии ьссноиз пркэепеио бражное к полезное обсужэгпспе харакгсра связи, которое относится ьо ~ксэ сосдяпеикэм пгоэ ЛВ„ Х у Ь о1 пз И. 5 . Рсояг Б(с~еоспегп, !. 322 !1951) Обппзи об~оп оо сгсрсохимнп нсор, лси*кскях ~ос исэспяс) пеперсходных, а также и псрсходиьг элеискгоэ )) и и с) ! е Н. Г, (!есог~)ь С)~есп Рго„'г, 23М), Ш5(1952). Обзор по теории грсхпсисроэых сея~си ь поле~пьгж кыиодами. Б е а с с у А И, .1. С!ьпп РЬ)з, 31, ! (!959) Обзор по стереохиьснчесхпи эффектам иеподеленкых пар электронов.
'мг а 1 э Ь А. О., Ргора 5(егеосЬегп., 1, 1 (1954). Краткое обсуждение экспериментальных методов и таблицы данных эля малых молскул Урссьепна Е.Н,Нэь !пйе Е,Е,Возж)!)г )СН.,Лби. 1погриьС!ыт, )(агиосзепс„з, 133 (!951). Рукоэодсгэо по структурным данным для чежгалогеиных соединений с кратким обсуждением природы связи. 1. Р ! у 8 а г е Ю, Н, Бс1епсе, 140, 1 пуз (1963) 2.
Х а 1с а пс и г э ()„! 1 о К„К и Ь о М., 3, Лпь СЬсгп Бос., 84, 163 (1962). 3, Е ! е гп а )).,), с) е В о е г 3 1, М о з Л., Лс!а Сгуз1., 16, 243 (1зсьЗ). 1. С о госсе!1 С Г)., У э сп азах ~ И Б, 3. С!Вмп РЬуз,, 27, 1050 (1957!. 5. С г и ! с я з Ь а и 'к )) 'гу. д, у. (,Ьесп Бос, 1961, 5486. 6. С г а ! 6 О. Р., М э д п и з з е и Е Л.. Ечзспзмопз Рэгабау Бес., )тэ 26, 110 (!Чеза) 7. Ссс1(сйззапн Э. гв.з., утезз!ег ВС,, убауесз О.Р., 3. СЬесп. РЬуз, 40, 3733 (1964), 1 УРУППЛ.
Э.1Е11ЕН'ХОВ: Лау Ку ВЬ, СЯ К пмнческие свойства первого члена 1 группы (п(елачпы;) элемен~оз лития уже были описаны ранее (гл. 8); во многом оп является ирогогнпом других членов 1 группы, хотя н имеет характерные к абеппостн, обусловлепггые небольшой величиной атомного н каппа! и радиусов. Из всех элементов 1)а, К, сс)) и Сз имеют простейпсне ыганческпе свойства, так как нх атомы абладаюг единственным 5- ~тектропсмс спорь сса!и!сссг) рнппп нпсрсных газов. Зтсктропсгые конфи!) !за!и!и, и и ции ~ » ~ 1~ ~и ыиии и и! ис !и!с ныло нигсгапопссгетьси!с с!иссписюи~ и!ишспшз ь ьь ~ !»1 Гэб ып )5.
7 1!ского! ьь м э ~ьэ эи ~ ж ~ ~ ~ ~ ° э ! ~),,пэ~ Низкий потенпиал ионизация внешнего электрона и тот факт, ч)о образующийся Мэ-ион имеет конфигурацию атома инертного газа и является, таким образом, сферическим н слабо полярнзуемым, пэпппот на химические свойства ьпнх элементов, особенно на свойс!на пх М"-ионов. Другие состояния окисления для этих элементов гб! ! ГРКППА ЭЛРКЕНГОВ Ня К, НЬ Г- ГЛАВА !6 гбз неизвестны; исходя из величин потенциалов вторичной ионизации трудно предположить кх существовакяе Несмотря на то что эти эчечешы образуют преимущественно ионные соединения, в некоторых случаях опк проявляют тенденцию к образованию ковалешшзх связок Тнк.
в 1нзообразных двухатом. ных молекулах Хнз, Сз, к т.:!. кчее!ся ковзлектяая связь, кроме того, связь с ккслоролатч, азата ! и !глсротом в разных внутрикомплексных и тзетзтларганическнд соединениях кчест, без сомнения, слабый ковалентныи характер Тепдеяция к образованию ковнлектиых связей„как н следовала ожидать из отношения заряд)радиус, ярче всего выражена у лития и гораздо слабее у цезия Элемент фраяч(ий образуется при естественном радиоактивном распаде и в соответствующих искусственных ядерных реакциях. Все ега изотопы радиаактивпы с малым периодам цолураспаиа.
Изучение реакций осаждения, растворения и ионного обмена показало, что нои франция ведет себя в соответствии с занимаемым положением в группе 1!еабхадкк4о отметить также, чта кзатап лсК((), К„!6,1 ° !06 лет, 0,01!9олб) встрсчнстсн В природе Рндконкызвиость этого изотопа использт ют для определения возраста калийсодержащих минералон Повышенное содержание 44Аг в земной ать!осфере обусловливается его образованием при К-захвате "К. Рубкдий также радио- активен благодаря содержанию изотопа ")(Ь((1, 6 !0'" лет, 27,2%1.
По сравнению со всеми группами периодической системы в сап!!- ствах элементов 1групны, включая литий, наиболее ясно с небольшими отклонениями проявляется влияние увеличения размера и массы атома па химические и физические свойства элементов. Так, при переходе от верхнего члена группы к нижнему последовательно уменьшаются: а) точки плавления и теплоты сублимации металлов; б) энергии образования решеток всех солей, за исключением солей с очень нсбольшиыи апнопачи (вследствие нерегулярности отношения заряд)радиус); в) эффективные радиусы гидраткрованных конов н энергии гидратации (см табл 16.2), г) легкость термического разложения нитратов и карбонатов; д) прочность кавалеятных связен в молекулах М,; е) теплоты образования фторкдов, Гидркдов, окисей и карбидов (вследствие высокой энерчии решетки с небольшими катионами).
Легко можно обнаружить и другие законоеерносги Элементы медь, серебро к золото (называемые благороднымк) иногда рассматривают вместе с групцои натрия. Единственная причина этого в том, что атом каждого из этих элементов имеет только адин 6-электрон вне заполненного уровня В этом случае, однако, 7'об унан Уб г Данные по Гндр4ттннн ионов элементов 1 Группы в вотвыт растоорлл о,бо о,зз 'З,10 4,7б гч 3 !4к,ь !,ЗЗ 1,лб 1,бв Крнсталлогрзф44чсскнн рад44)с '", Л Рада!с тндрлтнрованното нона (прнблнзнтечьньм значевня), Л Прнблнчнтельные значения Гндрмюж Энсргня тнлрчтснип, кко ~ н ь Подво,кноеть новое, (нрп Виновен~ разбавлс нв 1Ь > гзг ггз г 18 !Об т,б 71,о ! 41- б з5 ) 4З З б1,1 бз от б б7,5 6 Для ноовляняинонносо еяеел 6 Уетввоввево вол о44теаевеввв евсея верввоев заполненный уровень является 4(-подуровнем предпоследнего уровня, и хотя эти элементы могут находиться в степени окис.ления (-1, сходство нх обптих хичяческих свойств с элементами группы натрия очень слабое Их л) чше рассматривать вместе с переходкыык злемеятачк, с которым!4 ш к кмшот многа аб!цкх хкчкческих свойств, такиз, например, как коаюлексообразовннке, проявление переменной валентности и т Уместно заметить, что некоторые дртгке гопы имеют хнчические свойства, близкие своистзам конов з4ечектов ! Группы 1 Наиболее важным иэ них явтнгтся ноп аммония МН;, К(в(Н;, ..., Кл(ч'.
Ианиын радиус 1(!!4"-!чона (1,43 А) близок к ионному радиусу К+, и ечо .олп !и расзворкмости и кристаллическим структурам весьма псе,азкк на соли калия 2. Б степени окисления +! таллий в виде Т(+ ведет себя в определенном отношении подобно иону щелочных металлов (в остальном он больше похож на А2+). Его ионный радиус (1,51 А) сравним с радиусом КЬе, хотя Т!+ более поляркзуем. Таким обрззам, гидро.
окись таллня рзстворима в воде, является сильныч основанием, которое реагирует с двуокисью углерода Воздуха с образованием карбоната. Сульфат и некоторые другие соли твллия изоморфны солям щелочных металлов 3 Ряд других типов одпоположительных, в основном сферических катионов часто ведут себя подобно ионам щелочных металлов соответствующего радиуса Так, очень устойчивый ди(я-циклопектздкенил)кобальт(1П)-яан н его аналоги с сандвичевой структуРон РеагиРУют подобно Сз+ и (зс-(С„Нч)зСоЮН ЯвлЯетсЯ сильным основанием, которое реагирует с двуокисью углерода воздуха с образованием перастворимои соли с большими катионами.
«ггуппл элементов и., к, яь, с глава м 262 ЭЛЕМЕНТЫ 16.2. Выделенно н свойства гидрида натрия, которую также удобна нспользова~ь в качестве полупродукта для получения др)тих гндридов, например МаВНм в качестве восстановителя н т, д. Металлы получают электролязом расплавленных солей илн смеси солей. Так как атом металла имен талька один валеитпый электрон, энергия образования плотной упаковки решетки металла относительно мала, вследствие этога металлы очень мягкие н имеют низкие точки плавления (Ь)а 97,5'"; К 63,7', РЬ 38,5; Сз 28,5'). Известны жидкие сплавы щелочных металлов, наиболее важный нз них сплав К-Ыа. Эвтектическая смесь этой системы содержит 77,2')2 К и плавится при — !2,3'.
Этот сплав, существующий в жидком состоянии в широком интервале температур и имеющий высокую удельную теплоемкость, используют в ядерных реакторах в качестве теплоносителя. Изучением спектров паров метал гав 1 группы ори температуре их кипения установлено наличие -1" двухатсжшых молекул, энергия диссоцнации которых уменьшается с увеличением порядкового номера ((.1«25,8; Нав !7,5; К«!1,9; РЬ, !1,3; Сз, !0,4кнол/ (мою прн 0' К). С)шествование этих молекул однозначно подтверждает наличие ковалентных связей у щелочных металлов.