Cтраница 2
Увеличение объема в точке плавления составляет около 3 % для щелочных металлов, 5 % для Си, Ag и Аи и 15 % для четырех аргоноидов; эти данные находятся в полном соответствии со значением энтропии плавления. [16]
В главах, непосредственно следующих за данной, рассмотрены в основном те элементы, химию которых можно систематически изложить путем сравнения электронных структур того или иного элемента с электронными структурами аргоноидов. Остальные элементы, называемые переходными элементами, описаны в гл. [17]
Элементы этой группы - гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон - почти полностью инертны в химическом отношении; они образуют лишь немногие химические соединения. Аргоноиды рассмотрены в последующих разделах данной главы. [18]
Последовательные оболочки получили свои названия по аргонои-дам, в которых они впервые завершаются. Число электронов в каждой оболочке равно атомному номеру элемента в том периоде периодической таблицы, который заканчивается соответствующим аргоноидом: 2 для оболочки гелия, 8 для оболочек неона и аргона, 18 для оболочек криптона и ксенона и 32 для оболочек радона и экарадона. [19]
Многие из этих ионов обладают электрическим зарядом в результате того, что электронные оболочки соответствующих атомов становятся такими же, как и оболочки атомов ближайших к ним аргоноидов. [20]
Аргоноиды, простые углеводороды и многие другие вещества образуют кристаллические гидраты; так, ксенон образует гидрат Хе - 53Д Н2О, устойчивый примерно при 2 С и парциальном давлении ксенона 1 атм; метан образует аналогичный гидрат СН4 - 53 / 4 ШО. Рентгеноскопические исследования показали, что эти кристаллы имеют структуру, в которой молекулы воды образуют благодаря водородным связям решетку, напоминающую решетку льда; в ней каждая молекула воды окружена четырьмя другими молекулами, расположенными в вершинах тетраэдра на расстоянии 276 им, но с более открытым расположением молекул, что обусловливает образование полостей ( в форме пентагональных додекаэдров или других многогранников с пентаго-нальными или гексагональными гранями), достаточно больших, чтобы в них могли помещаться атомы аргоноидов или другие молекулы. Кристаллы такого типа называют клатратными кристаллами. [21]
Элементы гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон обычно называют благородными ( или инертными) газами, а их электронные структуры называют структурами благородного ( или инертного) газа. Слово аргоноид выбрано для выражения низкой химической реакционной способности ( от греческой приставки а и слова ergon - работа), а окончание оид добавлено, чтобы по написанию это слово отличалось от названия элемента аргон. [22]
Наиболее распространенные растворы представляют собой жидкости. Газированная вода, например, является жидким раствором двуокиси углерода в воде. Воздух не что иное, как газовый раствор азота, кислорода, двуокиси углерода, водяных паров и аргоноидов. Сплав, из которого изготовляют серебряные монеты, представляет собой твердый, или кристаллический, раствор серебра и меди. Структура этого кристаллического раствора похожа на структуру кристаллической меди, описание которой дано в гл. Атомы расположены здесь в том же порядке, в плотнейшей кубической упаковке, однако атомы серебра и атомы меди чередуются в довольно неупорядоченной последовательности. [23]
Наиболее известные растворы представляют собой жидкости. Газированная вода, например, является жидким раствором двуокиси углерода в воде. Воздух не что иное, как газовый раствор азота, кислорода, двуокиси углерода, водяных паров и аргоноидов. Сплав, из которого изготовляют серебряные монеты, представляет собой твердый, или кристаллический, раствор серебра и меди. [24]
Атомы и ионы не имеют строго определенной внешней границы. Функция распределения электронов обычно достигает максимума для внешней оболочки и затем асимптотически стремится к нулю с увеличением расстояния от ядра. Можно определить кристаллические радиусы для ионов таким образом, что радиусы двух ионов с аналогичными электронными структурами пропорциональны относительной протяженности в пространстве функций распределения электронов для обоих яонов и что сумма двух радиусов равна расстоянию между центрами гоответствующих двух ионов в кристалле. На рис. 6.21 показаны отобранные по этому признаку относительные размеры различных ионов со структурой аргоноидов. [25]