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第一题:请说出什么是镧系收缩,镧系收缩的原因以及镧系收缩带来的影响(原子结构部分).
答案:镧系元素的原子半径和离子半径随原子序数增大总趋势呈现逐渐减小的现象称为镧系收缩。镧系元素中，原子序数每增加1，4f轨道也增加1个电子，由于增加的4f电子不能完全屏蔽随之增加的核电荷，因而虽原子序数增加，有效核电荷递增，核对最外层电子吸引增强，致使原子半径和离子半径逐渐减小。平均每个原子收缩1pm
镧系收缩是周期系中一个重要的现象，它的影响主要有以下四个:
1.它使周期表中镧系后面的元素的原子半径和离子半径分别与第五周期同族元素的原子半径和离子半径极为接近，造成Zr和Hf，Nb和Ta，Mo和W性质相似，难以分离。
2.它还造成Y3+半径（88pm）落在Eu3+（88.1pm）附近，因而Y在自然界中常与镧系元素共生，成为稀土元素的一员。
3.导致6s2惰性电子对效应 : 到汞,第六周期的内层价电子已经全部添满,内部形成稀有气体结构,由于6s2的一对电子具有非常好的钻穿效应(其能量比4f要低),所以导致这一对电子不容易发生反应失去,呈现出"惰性",因此叫6s2惰性电子对效应.可以用来解释Hg,Tl+,Pb2+,Bi3+是稳定的,而Hg2+,Tl3+,Pb4+,Bi5+具有比较强的氧化性(尤其是后面两个元素表现尤为突出),同时可以用来解释Hg在常温下呈现液态的原因,以及为什么+1价的Hg可以存在,并且是以双聚离子的形式存在;
4.导致第八族的横向相似性大于纵向相似性,所以分成了铁系元素和重铂系元素.
[ 本帖最后由 zs220 于 2008-9-14 00:14 编辑 ] |
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