сокращение d-блока - d-block contraction

Атомный радиус элементов групп 2 , 13 и 14 , показывающий «сжатие d-блока» , особенно для Ga и Ge.

Сокращение d-блок (иногда называемый scandide сжатие ) представляет собой термин , используемый в химии , чтобы описать эффект , имеющий полную d - орбитали на период 4 элементов. Рассматриваемые элементы: галлий , германий , мышьяк , селен , бром и криптон . Их электронные конфигурации включают полностью заполненные d-орбитали (d 10 ). Сокращение d-блока лучше всего проиллюстрировать путем сравнения некоторых свойств элементов группы 13, чтобы выделить влияние на галлий.

Элемент Конфигурация атомного электрона. Сумма 1-3 I.Ps кДж / моль M 3+ электронная конфигурация. M 3+ радиус (пм)
Бор , B [ Он ] 2с 2 2п 1 6887,4 [ Он ]
Алюминий , Al [ Ne ] 3s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Галлий , Ga [ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 1 5521,1 [ Ar ] 3д 10 62
Индий , В [ Kr ] 4д 10 5с 2 5п 1 5083 [ Kr ] 4d 10 80
Таллий , Tl [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 5438,4 [ Xe ] 4f 14 5d 10 88,5

Галлий может быть аномальным. Наиболее очевидный эффект заключается в том, что сумма первых трех потенциалов ионизации галлия выше, чем у алюминия, в то время как тенденция в группе будет ниже. Вторая таблица ниже показывает тенденцию изменения суммы первых трех потенциалов ионизации для элементов B , Al , Sc , Y и La . Sc , Y и La имеют три валентных электрона над электронным ядром благородного газа . В отличие от элементов группы 13 , эта последовательность показывает плавное сокращение.

Элемент Конфигурация атомного электрона. Сумма 1-3 I.Ps кДж / моль M 3+ электронная конфигурация. M 3+ радиус (пм)
Бор , B [ Он ] 2с 2 2п 1 6887,4 [ Он ]
Алюминий , Al [ Ne ] 3s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Скандий , Sc [ Ar ] 3d 1 4s 2 4256,7 [ Ar ] 74,5
Иттрий , Y [ Kr ] 4д 1 5с 2 3760 [ Kr ] 90
Лантан , штат Луизиана [ Xe ] 5d 1 6s 2 3455,4 [ Xe ] 103,2

Другие эффекты сжатия d-блока заключаются в том, что ион Ga 3+ меньше, чем ожидалось, и ближе по размеру к Al 3+ . Необходимо соблюдать осторожность при интерпретации потенциалы ионизации для индии и таллия , так как других эффектов, например , в паре эффекта инертной , становится все более важным для более тяжелых членов группы.
Причина сжатия d-блока - плохая защита заряда ядра электронами на d-орбиталях. Внешние валентные электроны сильнее притягиваются ядром, вызывая наблюдаемое увеличение потенциалов ионизации. Сокращение d-блока можно сравнить со сжатием лантаноида , которое вызвано неадекватной защитой заряда ядра электронами, занимающими f-орбитали.

Смотрите также

использованная литература