Электронные аналоги

Элементы одной подгруппы имеют однотипные структуры электронных оболочек и называются полными электронными аналогами.

Примеры полных электронных аналогов:

1) фтор, хлор, бром, йод;

2) цинк, кадмий, ртуть.

Их электронные структуры имеют вид:

У элементов главных подгрупп валентные электроны расположены на s- и p‑подуровнях внешнего слоя, а у элементов побочных подгрупп – на s‑подуровне внешнего и d-подуровне предвнешнего слоя. Например, у атома марганца – элемента VIIB-подгруппы валентные электроны расположены на 4s- и 3d- подуровнях (4s²3d⁵).

Элементы одной группы, но разных подгрупп принадлежат к разным электронным семействам и называются неполными электронными аналогами. Общее количество валентных электронов у них одинаково, что и объединяет их в одну группу. Примерами неполных электронных аналогов могут служить элементы VIIА и VIIВ подгрупп.

VIIA	VIIB
C l	Mn
3s^2p^5	4s^23d^5

Аналогия химических свойств проявляется у элементов одной группы, но разных подгрупп только в соединениях высшей валентности, соответствующей номеру группы, например, HC l ⁺⁷O₄ и НМn⁺⁷О₄.

Пример 4. Приведите примеры полных и неполных электронных аналогов V группы. В чем проявляется аналогия в химическом отношении? В чем состоит различие?

Решение: Полными электронными аналогами являются элементы одной группы и подгруппы. Это в VА: N, P, As, Sb, Bi. Их валентные уровни однотипны ns²np³, т.е. пять валентных электронов. Полными электронными аналогами являются также элементы VВ подгруппы: V, Nb, Ta. Их валентные уровни однотипны ns²(n – 1)d³, т.е. тоже пять валентных электронов.

Элементы одной группы, но разных подгрупп являются неполными электронными аналогами. Аналогия их состоит в одинаковом количестве валентных электронов и одинаковом характере соединений этих элементов в высших валентных состояниях (например, HNO₃ и HNbO₃, NaNO₃ и NaNbO₃). Отличия их состоят в том, что на внешнем уровне у них различное количество электронов, в связи с чем элементы главных подгрупп образуют простые вещества, относящиеся к неметаллам и полуметаллам, а элементы побочных подгрупп – только к металлам. Кроме того, валентные электроны у них находятся на различных подуровнях.

Дата добавления: 2015-07-08