Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Эффективные радиусы атомов, Ǻ 1,27 1,39 1,40




Обращают на себя внимание практически совпадающие значения атомных радиусов для молибдена и вольфрама, хотя эти элементы яв­ляются представителями разных периодов Системы. Оказывается, эф­фективные атомные радиусы d-элементов V и VI периодов данной под­группы примерно одинаковы. Обусловлено это тем, что увеличение радиусов в результате возрастания числа электронных слоев при пе­реходе от V к VI периоду компенсируется 4f-сжатием при заполнении f-оболочки у лантаноидов. Поскольку лантаноиды вклиниваются в самом начале d-элементов VI периода, последующие за ними элементы вставной декады характеризуются аномально низкими величинами эффективных атомных радиусов. 4f-cжатие лантаноидов называется лантаноидной контракцией.

В последнее время (начиная с 1965 г.) в связи с бурным развитием электронно-вычислительной техники получило определенное распро­странение понятие об орбитальных радиусах атомов. Действительно, за истинный радиус атома условно можно принять геометрическое мес­то точек (относительно ядра) максимума плотности его внешней элект­ронной орбитали. Эти расстояния от ядра до наиболее удаленного от него максимума электронной плотности и представляют собой орбитальные радиусы атомов. Для любого атома может быть толь­ко один орбитальный радиус для нормального состояния и сколь­ко угодно значений орбитального радиуса для возбужденных состоя­ний.

Подобно эффективным радиусам орбитальные радиусы атомов так­же обнаруживают явную периодичность в зависимости от порядкового номера элемента (рис. 7). В пределах каждого периода наибольшим орбитальным радиусом обладает щелочной металл, а наименьшим — атомы благородных газов. В отличие от эффективных радиусов орби­тальные радиусы инертных газов хорошо укладываются в общую закономерность уменьшения размеров атомов по мере увеличения заря­да ядра внутри данного периода.

Рисунок 7. Зависимость орбитальных радиусов атомов от порядкового номера элемента

 

Для металлических элементов характерно удовлетворительное сов­падение значений эффективных и орбитальных радиусов, чего нельзя сказать относительно типических неметаллов. В табл. 4 приведены эффективные и орбитальные радиусы некоторых элементов Периодичес­кой системы. Из самого понятия орбитального радиуса следует, что он ближе к истинному размеру атома, чем эффективный радиус.

В отличие от эффективного орбитальный радиус является характеристикой нейтрального атома или иона и не зависит от природы химической свя­зи и других факторов. Для предсказания межатомных расстояний в молекулах и кристаллах необходимо знание орбитальных радиусов атомов не только в нормальном, но и в возбужденных состояниях.

Таблица 4

Эффективные и орбитальные радиусы некоторых элементов

 

Элемент rэфф rорб,Ǻ   Эле­мент   rэфф rорб,Ǻ   Эле­мент   rэфф rорб,Ǻ  
Li Na К   1,55 1,89 2,36   1,57 1,80 2,16   Ti Zr Hf   1,46 1,60 1,59   1,48 1,59 1,48   s Se   0,66 1,02 1,16   0,45 0,85 0,92  

 

Однако даже в настоящее время функционирования мощных компьютеров задача вычисления орбитальных радиусов для возбужденных состоя­ний атомов еще не решена.

По сравнению с возбужденными состояниями легче производится расчет орбитальных радиусов ионов. Для катиона натрия, например, его орбитальный радиус определяется расстоянием от ядра до мак­симума электронной плотности 2р-электронов, так как у Na+ отсутствует 3s-электрон. Теоретический расчет орбитальных радиусов анионов аналогичен расчету соответствующих радиусов нор­мальных состояний. В таблице 5 приведены орбитальные и эффективные радиусы некоторых ионов и нейтральных атомов.

 

 

Таблица 5






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 341. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия