СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
140
электронов, которых у Cd нет (см., например, рис. 5.5). Перечисленные причины и
обеспечивают более высокую устойчивость атома
80
Hg, по сравнению с Cd.
При ПС = (12 – 12)/2 = 0, соседние атомы ртути связаны между собой
только силами Ван-дер- Вальса (см. гл. 6), величина которых незначительна,
что и приводит к низким температурам плавления ртути Т
пл
= - 38,8
о
С и высо-
ким парциальным давлениям ее паров при комнатных температурах. Это делает
ртуть похожей на инертные газы, которые в своем ряду имеют примерно оди-
наковые величины первых энергий ионизации (
I
Hg
= 10,43 эВ и
I
Rn
= 10,75 эВ).
В то же время, в отличие от молекулы ртути, диамагнитный катион Hg
2
2+
достаточно устойчив из-за того, что порядок связи в Hg
+
– Hg
+
равен единице из-
за отсутствия двух электронов на разрыхляющей
σ
*
– молекулярной орбитали.
МО Hg
2
σ
*
АО Hg АО Hg
d
*
d
d
d
св
s
s
σ
св
Таким образом, химическая связь между атомами в металлах имеет ту же
природу, что и ковалентная связь в молекулах, однако наличие в металлах ог-
ромного количества периодически расположенных атомов приводит к значи-
тельной специфике этих веществ. По этой причине, связь в металлах выделяют
в отдельный класс, называемый
металлической связью
.
Отметим, что с помощью метода МО ЛКАО удалось описать многие чер-
ты не только металлов, но и диэлектриков, что демонстрирует общность физи-
ческих принципов построения молекул и кристаллов.
5.4. Лантаноиды
В этих металлах, в ряду Се - Yb, начинает заполняться электронами 4
f
-
подуровень, энергия которого практически не отличается по энергии от 5
d-
и
6
s-
подуровней. После Yb, начиная с лютеция, энергии этих подуровней начи-
нают все более и более различаться (рис. 1.12). Доказательством того, что энер-
гии этих подуровней близки, подтверждается тем, что при незначительном
возбуждении один из
f-
электронов
(реже два) переходит в 5
d-
состояние