ГЛАВА 13. ХИМИЯ D-ЭЛЕМЕНТОВ

13.1. Общая характеристика элементов d-блока

Блок d-элементов состоит только из металлических элементов. Электронная конфигурация валентного слоя имеет обшую формулу (n - 1)d^bns^a. Величина а может принимать значения 1 и 2 (у палладия a = 0), величина Ь - от 1 до 10; для всех d-элементов: 3 ≤ а + b ≤ 12 (минимальное значение а + Ь для элементов 11IB группы, максимальное - для элементов IIB группы).

У элементов d-блока заполняется не внешний подуровень ns, как у элементов s-блока или tip - как у элементов р-блока, а предвнешний подуровень: (n - 1)d. Это приводит к тому, что по мере увеличения порядкового номера свойства элементов d-блока в пределах одного периода меняются не так резко, как это наблюдается для элементов s- и р-блоков. Сравните данные, приведенные в табл. 13.1, а также 11.1 и 11.4.

Другое важное отличие в изменении свойств элементов d-блока - немонотонность. Как уже было отмечено в главе 1, энергетически более устойчивыми являются электронные конфигурации, отвечающие полностью или наполовину заполненным d-подуровням: а⁶ и d'?.

В группах свойства «/-элементов меняются сложным образом: температуры плавления и плотность монотонно возрастают; атомные

Таблица 13.1. Изменение физико-химических параметровd-элементов IV периода

Таблица 13.2. Изменение физико-химических параметров d-элементов VB - VIIB групп

радиусы возрастают при переходе от элементов IV периода к элементам V и VI периодов, причем элементы V и VI периодов имеют приблизительно одинаковые значения атомных радиусов; энергия ионизации, наоборот, имеет более близкие значения для элементов IV и V периодов, а у элементов VI периода она выше (табл. 13.2).

У d-элементов VI периода внешние электроны s-подуровня (6s-электроны) связаны с ядром прочнее, чем внешние i-электроны элементов IV и V периодов (4s- и 5s-электроны соответственно). Это объясняется эффектом /-сжатия (лантаноидного сжатия): внешние s-электроны элементов IV и V периодов проникают к ядру под экран d-электронов (3d- и 4d-электронов, соответственно), в то время как 6s-электроны проникают уже под двойной экран, состоящий из 5d- 4f--электронов.