Горизонтальная аналогия
Cтраница 1
Наличие горизонтальной аналогии между переходными элементами не следует рассматривать, как нечто противоречащее вертикальной аналогии в периодической системе. Вертикальная аналогия наблюдается для всех элементов периодической системы. Что же касается горизонтальной аналогии, то она в случае переходных элементов как бы накладывается на вертикальную аналогию, в некоторых случаях оказываясь даже более явной. [1]
Учитывая вышесказанное о горизонтальной аналогии, легко прийти к выводу, что, например, Fe-Co и Ni более сходны между собой, чем каждый из этих элементов с нижерасположенной парой; горизонтальная аналогия здесь перекрывает вертикальную. Эту триаду и называют семейством железа. Нижние же 6 элементов VIII группы, химически сходные, называются семейством платины. [2]
 |
Зависимость металлических радиусов элементов от их порядкового номера. [3] |
Для / - элементов горизонтальная аналогия в пределах всего ряда менее заметна, что обусловлено заполнением предвнешней ( и - 1) йболочки. Эта аналогия в rf - рядах не может быть обнаружена при сравнении потенциалов ионизации, потому что для этих элементов свойственны разные степени окисления. Однако изменение металлических радиусов ( рис. 119) у d - элементов обнаруживает неглубокий минимум, который приходится как раз на элементы триад VIIIB-группы. Именно по этой причине у элементов триад горизонтальная аналогия выражена наиболее ярко. Что касается р-элементов, особенно принадлежащих малым периодам, то здесь горизонтальная аналогия не наблюдается, поскольку электронами заполняется самый внешний уровень. [4]
 |
Зависимость металлических радиусов элементов от их порядкового номера. [5] |
Для rf - элементов горизонтальная аналогия в пределах всего ряда менее заметна, что обусловлено заполнением предвнешней ( п - 1) / - оболочки. Эта аналогия в d - рядах не может быть обнаружена при сравнении потенциалов ионизации, потому что для этих элементов свойственны разные степени окисления. Однако изменение металлических радиусов ( рис. 119) у d - элементов обнаруживает неглубокий минимум, который приходится как раз на элементы триад VIIIB-группы. Именно по этой причине у элементов триад горизонтальная аналогия выражена наиболее ярко. Что касается р-элементов, особенно принадлежащих малым периодам, то здесь горизонтальная аналогия не наблюдается, поскольку электронами заполняется самый внешний уровень. Однако у тяжелых представителей р-эле-ментов горизонтальное сходство более заметно ( Ge - As, Pb - Bi и т.п.), что обусловлено существованием предвнешней заполненной ( п - 1) ( Р - оболочкй, сближением энергетических характеристик заполняющихся оболочек, усилением металличности сверху вниз в пределах каждой группы р-элементов. [6]
Наконец, для алюминия наблюдается горизонтальная аналогия со вторым типическим элементом IV группы - кремнием. Отчетливо проявляется она в алюмосиликатах, которые являются наиболее распространенными в земной коре химическими соединениями. Возникающие при таком замещении избыточные отрицательные заряды компенсируются ионами К и Na, так что электронейтральность алюмосиликатов сохраняется. [7]
Наконец, для алюминия наблюдается горизонтальная аналогия со вторым типическим элементом IV группы - кремнием. Отчетливо проявляется она в алюмосиликатах, которые являются наиболее распространенными в земной коре химическими соединениями. К ним относятся полевые шпаты, составляющие более половины массы земной коры, глинистые минералы, слюды и др. В алюмосиликатах часть кремнекислородных тетраэдров [ SiOJ4 замещена алюмокисло-родными тетраэдрами [ AlOJ5 - Возникающие при таком замещении избыточные отрицательные заряды компенсируются ионами К и Na, так что электронейтральность алюмосиликатов сохраняется. [8]
Своеобразным следствием внутренней периодичности является так называемая горизонтальная аналогия, смысл которой заключается в том, что в ряде случаев соседи в горизонтальных рядах обладают заметным химическим сходством. Однако не следует думать, что это исключение. Менделеев, предсказывая свойства неизвестных элементов, ориентировался не только на вертикальную ( групповую) аналогию, но и на сходство по горизонтали, находя, например, атомную массу как среднее арифметическое из атомных масс соседей сверху, снизу, слева и справа. [9]
Своеобразным следствием внутренней периодичности является так называемая горизонтальная аналогия, смысл которой заключается в том, что в ряде случаев соседи в горизонтальных рядах обладают заметным химическим сходством. Однако не следует думать, что это исключение. Менделеев, предсказывая свойства неизвестных элементов, ориентировался не только на вертикальную ( групповую) аналогию, но и на сходство по горизонтали, находя, например, атомную массу как среднее арифметическое из атомных масс соседей сверху, снизу, слева и справа. Причиной горизонтальной аналогии можно считать некоторое отличие первой и второй пятерок rf - элементов, первой и второй семерок / - элементов, обусловленное тем, что у перых 5 или 7 элементов заполнение оболочек происходит в соответствии с правилом Гунда, а у последних правило Гунда не выполняется. [10]
Незначительное изменение радиусов в горизонтальных триадах обусловлено отмеченной выше горизонтальной аналогией, а близость атомных радиусов в вертикальных диадах ( Ru-Os, Rh-Ir, Pd-Pt) - лантаноидной контракцией. [11]
Таким образом, помимо общего для всех элементов периодической системы вертикального сходства ( аналогия свойств в подгруппах) определенное значение приобретает горизонтальное сходство ( горизонтальная аналогия) между переходными элементами, соседствующими в периоде. Горизонтальная аналогия проявляется, например, в свойствах двухзарядньтх ионов переходных элементов Sd-серии, а почти все элементы этой вставной декады образуют в водных растворах двухзарядные ионы. [12]
Учитывая вышесказанное о горизонтальной аналогии, легко прийти к выводу, что, например, Fe-Co и Ni более сходны между собой, чем каждый из этих элементов с нижерасположенной парой; горизонтальная аналогия здесь перекрывает вертикальную. Эту триаду и называют семейством железа. Нижние же 6 элементов VIII группы, химически сходные, называются семейством платины. [13]
В больших периодах закономерное изменение характера элементов и радиусов их атомов ( слева направо по периодам или наоборот) происходит более плавно, чем в малых периодах, что приводит к так называемой горизонтальной аналогии некоторых элементов, являющихся близкими соседями по этим периодам. [14]
Поэтому платиноиды образуют непрерывные твердые растворы только с элементами VIIIB-группы ( между собой и с элементами триады железа), а также с элементами VIIB - и IB-групп, Интересно отметить, что элементы первой диады - рутений и осмий - образуют непрерывные растворы с у-марганцем, технецием и рением, а элементы последней диады - палладий и платина - с медью, серебром и золотом, что подтверждает горизонтальную аналогию, отмеченную ранее в химических свойствах этих элементов. Вообще для палладия известно наибольшее среди платиноидов число систем с непрерывной взаимной растворимостью компонентов. Элементы средней диады - родий и иридий - образуют непрерывные твердые растворы между собой, с элементами триады железа, но не дают систем такого типа с элементами VIIB-и IB-групп. Более того, они в определенном интервале составов расслаиваются с серебром и золотом даже в жидком состоянии. [15]
Страницы: 1 2 3 4