Стр. 43 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
41
Таблица 1.6
Последовательные потенциалы ионизации некоторых элементов
Элемент J (1),В J (2), В J (3)
Li 5,39 75,6 122,42
B 8,3 25,15 37,92
C 11,26 24,38 47,86
Из табл. 1.6 видно, что отрыв каждого последующего электрона требует
все больших затрат энергии. Это связано с тем, что первый потенциал иониза-
ции связан с отрывом электрона от нейтрального атома, а второй потенциал – с
отрывом отрицательно заряженного электрона от положительно заряженного
иона. Во втором случае добавляется кулоновское притяжение разноименно за-
ряженных частиц, которое растет при переходе к третьему потенциалу иониза-
ции из-за роста заряда иона, от которого отрывается электрон.
Последовательность отрыва электронов – это фактически обратный про-
цесс последовательности заселения орбиталей электронами.
Величины потенциалов ионизации являются сложной функцией ряда
свойств атомов: величины заряда ядра, атомного радиуса, экранирующего дей-
ствия электронных подуровней, глубины проникновения внешних электронов в
нижерасположенные электронные облака.
Энергия связи электрона с ядром пропорциональна Z и обратно пропор-
циональна среднему (орбитальному) радиусу оболочки. Атомные радиусы d- и
f-элементов с ростом Z в периоде уменьшаются незначительно по сравнению с
s- и p-элементами, поэтому их потенциалы ионизации растут также незначи-
тельно.
В главных подгруппах при движении сверху вниз потенциалы ионизации
с ростом Z уменьшаются вследствие увеличения числа электронных подоболо-
чек и экранирования заряда ядра электронами внутренних подоболочек.
В побочных подгруппах d-электроны экранируются не только электрона-
ми заполненных оболочек, но и внешними s-электронами. Поэтому потенциал
ионизации d-элементов с ростом Z в подгруппе увеличивается незначительно.
Чем меньше потенциал ионизации, тем легче атом отдает электрон. По-
этому восстановительная способность нейтральных атомов с ростом Z в перио-
де уменьшается, в главных подгруппах растет, а в побочных – падает.
Экранирование заряда ядра зависит от положения экранирующих элек-
тронов по отношению к рассматриваемым электронам (чаще всего валентным).
Экранирование заряда ядра электронами того же электронного слоя, что и
рассматриваемый, составляет 0,35 заряда каждого электрона. При этом следует
считать, что число экранирующих электронов в этом слое на один электрон
меньше от их общего числа.
Каждый электрон предыдущего электронного слоя уменьшает эффектив-
ный заряд ядра на 0,85 своего заряда. Доля экранирования более глубоких сло-
ев равна единице.