28.03.2020
Покупка собственного жилья является в настоящее время мечтой многих, поскольку это отличная идея для капиталовложения. Тем не...


28.03.2020
Покупка собственного жилья является в настоящее время мечтой многих, поскольку это отличная идея для капиталовложения. Тем не...


27.03.2020
Один из самых популярных видов по типу установки – это подвесная раковина. Она монтируется прямо к стене при помощи специальных...


27.03.2020
Деревянные дома часто повреждаются от повышенной влажности, поэтому домовладельцы вынуждены иногда ремонтировать фундамент здания....


26.03.2020
Полноценную жизнь современного человека уже невозможно представить без использования гаджетов. Ноутбуки и смартфоны, планшеты и...


25.03.2020
Сегодня колодцы — это самый распространенный источник воды в загородном водоснабжении дачных участков и частных домов. А чтобы...


Атомные диаметры индия, таллия, олова и свинца

30.10.2019

Известно, что межатомные расстояния в кристаллах элементов периодически изменяются с увеличением атомного номера. В первом длинном периоде межатомные расстояния быстро уменьшаются от калия к железу, кобальту и никелю, затем ближайшие межатомные расстояния значительно не изменяются. Для ряда элементов от меди до мышьяка ближайшие межатомные расстояния таковы:

Соответствующие ближайшие межатомные расстояния для элементов, следующих в периодической системе за серебром и золотом при -46° С:

Атомные диаметры индия и белого олова заметно шире по сравнению с атомными диаметрами соседних элементов, а атомные диаметры таллия и свинца заметно увеличиваются по сравнению с атомным диаметром золота. Этого не наблюдается в первом длинном периоде, и наиболее вероятно предположить, что индий, белое олово, таллий и свинец в элементарном состоянии не полностью ионизированы. Такое предположение согласуется с химическим поведением этих элементов. Так, одновалентный ион In+ относительно устойчив, ион Tl+ — очень устойчив, а соли, в состав которых входит трехвалентный ион Tl3+, относительно нестойки. Нормальная валентность свинца в его обычных стабильных солях равна двум, тогда как четырехвалентное состояние неустойчиво. Олово образует как Sn2+, так и Sn4+ ионы. В группах IIIB и IVB периодической системы, для которых s-электроны обычно считаются валентными, согласно Сиджвику, эти электроны становятся инертными и не принимают участия в ионных реакциях. Эта тенденция усиливается с увеличением атомного номера элемента как вдоль периода, так и сверху вниз по группе. Так, на внешней орбите, за пределами ионного остова таллия находятся два 6s-электрона и один 6p-электрон, тогда как валентными электронами свинца являются два 6s- и два 6р-электрона. Два электрона 6s ведут себя так, как будто они являются составной частью иона и только остающиеся электроны 6p теряются при ионизации. По-видимому, аналогичный эффект наблюдается и в кристаллах элементов. Пара 6s-электронов может рассматриваться как часть иона, усиливающая силы отталкивания более чем силы притяжения. Только оставшиеся валентные электроны могут рассматриваться свободными «в металлическом смысле».

Хотя индий, таллий, белое олово и свинец в элементарном состоянии ионизированы неполностью, существует доказательство того, что при образовании сплавов они ведут себя как полностью ионизированные. Так, предельная растворимость индия и олова в серебре составляет приблизительно 20% (атомн.) и 12,2% (атомн.). Эти цифры согласуются с теоретическим пределом растворимости, равным 1,4 электрона на атом только в том случае, если считать, что индий отдает три и олово — четыре электрона на атом. Поэтому для оценки соответствующего объемного фактора, которым следует пользоваться при рассмотрении растворимости в твердом состоянии, необходимо брать атомный диаметр полностью ионизированного металла. Приблизительная оценка возможной ошибки может быть установлена на основании определения ближайшего межатомного расстояния в двух модификациях олова. Серое олово кристаллизуется в структуре алмаза и несомненно, что все четыре валентных электрона принимают участие в связи. Атомный диаметр 2,8051 kX может рассматриваться как характеристика полностью ионизированного атома. В белом олове, которое, по-видимому, неполностью ионизировано, ближайшее расстояние между атомами приблизительно равно 3,061kX, так что временная стабильность пары 55-электронов приводит к увеличению атомного диаметра примерно на 0,21kX. Следовательно, диаметр полностью ионизированного атома предыдущего элемента — индия можно считать приблизительно на 0,2kX меньше, чем ближайшее расстояние между атомами в кристалле элемента.

Подобного способа корректировки атомных диаметров таллия и свинца не существует. Однако не следует ожидать, что влияние расширения или отталкивания временно стабильной подгруппы 6s из двух электронов будет заметно отличаться от влияния 5s-электронов олова, и в первом приближении здесь может быть использована такая же корректировка.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна