ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электронное строение из "Неорганическая химия Том 2" После элемента кальция с атомным номером 20, у которого 45-орбиталь полностью заполнена, не происходит заполнения электронами 4р-орбиталей внешнего электронного уровня, а начинается комплектование Зй-орбиталей предпоследнего уровня. Поскольку у элементов периодической системы имеются только пять Зй-орбиталей, после кальция следует I серия из десяти переходных металлов с атомными номерами от 21 до 30. [c.5] В табл. 1 представлено распределение электронов на Зй-и 4 -орбиталях переходных металлов I серии. [c.5] После заполнения электронами Зй-орбиталей, начиная от элемента галлия с атомным номером 31, происходит заполнение внешнего электронного уровня, т. е. 4р-орбиталей. [c.5] Начиная с элемента иттрия с атомным номером 39, пос. хедо-вательно заполняются электронами 4й-орбитали и, таким образом, образуется II серия из десяти переходных металлов. Распределение электронов на Ы- и 5х-орбиталях представлено в табл. 2. [c.5] В отличие от первых двух серий в III серии переходных металлов заполнение электронами 5й-орбиталей, начатое у элемента с атомным номером 57 (лантан), продолжается у элемента с атомным номером 72 (гафний) и включает последующие элементы, в том числе ртуть с атомным номером 80. [c.6] У семейства из 14 элементов от церия (атомный номер 58) до лютеция (атомный номер 71), называемых редкоземельными металлами , или лантанидами, не происходит заполнения электронами 5й-орбиталей, а заполняются электронами 4/-орбитали. [c.6] В табл. 3 представлено распределение электронов на 5d-и б5-орбиталях переходных металлов III серии. [c.6] В советской литературе — редкоземельные элементы.— Прим. перев. [c.6] У переходных металлов валентный электрон располагается на предпоследнем электронном уровне, который находится в стадии заполнения. Электронная структура переходных металлов обеспечивает два наиболее устойчивых состояния первое — когда -орбитали предпоследнего электронного уровня (3, 4, 5, 6) полностью заняты электронами, как в случае цинка, кадмия, ртути (элементы с 18 электронами на предпоследнем уровне) второе — когда -орбитали предпоследнего электронного уровня полузапол-пены (т. е. содержат по одному электрону на каждой -орбитали), как в случае марганца, технеция и рения. [c.7] При переходе одного электрона с внешней 5-орбитали на -орбиталь. непосредственно предшествуюгцую ей, для металлов Сг, Си. ХЬ, Мо, Ки, КЬ, А , Р1, Аи достигается более устойчивое электронное состояние. Переход электронов с внешней -орбитали па -орбиталь предпоследнего электронного уровня осуш еств-ляется без больших изменений энергии, поскольку энергии этих двух подуровней различаются незначительно. [c.7] В химических реакциях электроны -орбиталей участвуют после того, как оказываются использованными х-электроны внеш-пеп орбитали. [c.7] В образовании химических соединений могут участвовать все или часть электронов -орбиталей предпоследнего электронного уровня атомов переходных металлов образуются соединения, соответствуюш,ие различным валентным состояниям. Переменная валентность переходных металлов, за исключением металлов побочных подгрупп III и II групп, является их характерным свойством. [c.7] Из всех переходных металлов только медь, серебро и золото образуют соединения, в которых их валентность выше номера группы. [c.10] Переходные металлы переменной валентности образуют ионные соединения (с основными свойствами, восстановители) в низших — одно-, двух- и трехвалентных состояниях. В высших —четырех-, пяти-, шести- и семивалентных состояниях они образуют ковалентные соединения (с кислотными свойствами, окислители), поскольку катионы с большим зарядом и малым объемом сильно поляризуют анион, обусловливая образование ковалентной связи. [c.10] Распределение электронов по уровням и атомным орбиталям переходных металлов показано в табл. 4 и 5. Периодическое повторение процесса заполнения электронами й-орбиталей предпоследнего электронного уровня объясняет периодичность физических и химических свойств переходных металлов. [c.10] Вернуться к основной статье