Айзек Азимов - Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики
- Название:Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:Центрполиграф
- Год:2006
- Город:М.
- ISBN:нет данных
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Айзек Азимов - Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики краткое содержание
Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Интервал:
Закладка:
А важно то, что различия между этими десятью элементами (от скандия до цинка) заключаются в количестве электронов на подоболочке 3d, в то время как на внешней 4s подоболочке у всех (или почти у всех) количество электронов одинаково. Эти элементы называются переходными элементами. Они мало отличаются друг от друга по свойствам, в то время как разница между элементами от водорода до кальция (у которых по-разному заполняется именно внешняя подоболочка) очевидна.
Кобальт, железо и никель настолько похожи друг на друга, что ученые объединяют их в одно семейство элементов.
Однако модель атома Льюиса — Ленгмюра не допускает изменения количества электронов на внутренних оболочках и поэтому неприменима к переходным элементам, а ведь 3/ 5всех элементов являются именно переходными.
У цинка третья электронная оболочка (18) и подоболочка 4s (6) заполнены полностью, поэтому в атомах элементов с большим атомным числом заполняется подоболочка 4p.
Элемент | Количество электронов на | Атомное число | ||||
1s | 2s | 3s | 4s | 4p | ||
2p | 3p | |||||
3d | ||||||
Галлий | 2 | 8 | 18 | 2 | 1 | 31 |
Германий | 2 | 8 | 18 | 2 | 2 | 32 |
Мышьяк | 2 | 8 | 18 | 2 | 3 | 33 |
Селен | 2 | 8 | 18 | 2 | 4 | 34 |
Бром | 2 | 8 | 18 | 2 | 5 | 35 |
Криптон | 2 | 8 | 18 | 2 | 6 | 36 |
У этих шести элементов подоболочки s и p заполнены так же, как у соответствующих элементов от алюминия до аргона и от бора до неона, поэтому галлий обладает свойствами, схожими с алюминием и бором, германий — с углеродом и кремнием и т. д. У криптона на 4s два электрона, а на 4p — 6 электронов, значит, криптон является благородным газом.
4d (10 электронов) и 4f (14 электронов) подоболочки четвертой электронной оболочки перекрывают внутреннюю 55 под-оболочку пятой электронной оболочки.
Элемент | Количество электронов на | Атомное число | ||||||
1s | 2s | 3s | 4s | 4d | 4f | 5s | ||
2p | 3p | 4p | ||||||
3d | ||||||||
Рубидий | 2 | 8 | 18 | 8 | — | — | 1 | 37 |
Стронций | 2 | 8 | 18 | 8 | — | — | 2 | 38 |
У следующих элементов заполняется 4d подоболочка, значит, они так же, как и элементы от скандия до цинка, являются переходными.
Элемент | Количество электронов на | Атомное число | ||||||
1s | 2s | 3s | 4s | 4d | 4f | 5s | ||
2p | 3p | 4p | ||||||
3d | ||||||||
Иттрий | 2 | 8 | 18 | 8 | 1 | — | 2 | 39 |
Цирконий | 2 | 8 | 18 | 8 | 2 | — | 2 | 40 |
Ниобий | 2 | 8 | 18 | 8 | 4 | — | 1 | 41 |
Молибден | 2 | 8 | 18 | 8 | 5 | — | 1 | 42 |
Технеций | 2 | 8 | 18 | 8 | 5 | _ | 2 | 43 |
Рутений | 2 | 8 | 18 | 8 | 7 | — | 1 | 44 |
Родий | 2 | 8 | 18 | 8 | 8 | — | 1 | 45 |
Палладий | 2 | 8 | 18 | 8 | 10 | — | — | 46 |
Серебро | 2 | 8 | 18 | 8 | 10 | — | 1 | 47 |
Кадмий | 2 | 8 | 18 | 8 | 10 | — | 2 | 48 |
У следующих шести элементов заполняется 5p подоболочка, они не являются переходными, а соотношение электронов на s и p у них такое же, как и группы элементов от бора до неона.
Элемент | Количество электронов на | Атомное число | ||||||
1s | 2s | 3s | 4s | 4f | 5s | 5p | ||
2p | 3p | 4p | ||||||
3d | 4d | |||||||
Индий | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 2 | 1 | 49 |
Олово | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 2 | 2 | 50 |
Сурьма | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 2 | 3 | 51 |
Теллур | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 2 | 4 | 52 |
Йод | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 2 | 5 | 53 |
Ксенон | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 2 | 6 | 54 |
Ксенон также является благородным газом.
Оставшиеся подоболочки 4f (14 электронов), 5d (10), 5f (14) и 5g (18) перекрывают подоболочку 6s.
Элемент | Количество электронов на | Атомное число | |||||||||
1s | 2s | 3s | 4s | 4f | 5s | 5d | 5f | 5g | 6s | ||
2p | 3p | 4p | 5p | ||||||||
3d | 4d | ||||||||||
Цезий | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 8 | — | — | — | 1 | 55 |
Барий | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 8 | — | — | — | 2 | 56 |
У элементов начиная с лантана электроны появляются на подоболочках 4f и 5d, и эти элементы представляют собой уже несколько иную группу переходных элементов. Если у предыдущих групп переходных элементов (от скандия до цинка и от иттрия до кадмия) заполняемая электронная подоболочка перекрывалась лишь одним или двумя электронами следующей оболочки, то 4f подоболочка лантаноидов перекрывается не только двумя электронами 5s подоболочки, но и шестью электронами 5p и двумя электронами 6s. То есть у лантаноидов, в отличие от других переходных элементов, заполняется «более глубокая» подоболочка атома, которая сильнее перекрывается другими подоболочками. Именно поэтому лантаноиды настолько между собой похожи.
Элемент | Количество электронов на | Атомное число | |||||||||
1s | 2s | 3s | 4s | 4f | 5s | 5d | 5f | 5g | 6s | ||
2р | 3p | 4p | 5p | ||||||||
3d | 4d | ||||||||||
Лантан | 2 | 8 | 18 | 18 | — | 8 | 1 | — | — | 2 | 57 |
Церий | 2 | 8 | 18 | 18 | 1 | 8 | 1 | — | — | 2 | 58 |
Празеодим | 2 | 8 | 18 | 18 | 3 | 8 | — | — | — | 2 | 59 |
Неодим | 2 | 8 | 18 | 18 | 4 | 8 | — | — | — | 2 | 60 |
Прометий | 2 | 8 | 18 | 18 | 5 | 8 | — | — | — | 2 | 61 |
Самарий | 2 | 8 | 18 | 18 | 6 | 8 | — | — | — | 2 | 62 |
Европий | 2 | 8 | 18 | 18 | 7 | 8 | — | — | — | 2 | 63 |
Гадолиний | 2 | 8 | 18 | 18 | 7 | 8 | — | — | — | 2 | 64 |
Тербий | 2 | 8 | 18 | 18 | 8 | 8 | — | — | — | 2 | 65 |
Диспрозий | 2 | 8 | 18 | 18 | 9 | 8 | — | — | — | 2 | 66 |
Гольмий | 2 | 8 | 18 | 18 | 10 | 8 | — | — | — | 2 | 67 |
Эрбий | 2 | 8 | 18 | 18 | 11 | 8 | — | — | — | 2 | 68 |
Тулий | 2 | 8 | 18 | 18 | 13 | 8 | — | — | — | 2 | 69 |
Иттербий | 2 | 8 | 18 | 18 | 14 | 8 | — | — | — | 2 | 70 |
Лютеций | 2 | 8 | 18 | 18 | 14 | 8 | 1 | — | — | 2 | 71 |
У лютеция и последующих элементов заполняется подоболочка 5d (до 10 электронов). Электроны этой подоболочки перекрываются двумя электронами подоболочки 6s, т. е. эти элементы являются обычными переходными элементами.
Читать дальшеИнтервал:
Закладка: