Файл: Пенкаля, Т. Очерки кристаллохимии.pdf

Как видно из приведенных данных, возрастание заряда, не­ смотря на эффект экранирования электронами /(-оболочки, при­

Величина атомного радиуса является периодической функцией порядкового номера элемента (рис. 5.2). Атомы щелочных металлов имеют относительно большой размер, что отвечает острым макси­ мумам, а атомным радиусам галогенов соответствуют минимумы в форме буквы V; для металлов VIII группы характерны более раз­ мытые минимумы.

Знание размеров атомов и ионов позволяет объяснить ряд кри­ сталлохимических и физико-химических явлений, например проч­ ность соединений, температуру плавления и кипения и т. д. Соот­ ношение размеров катионов и анионов оказывает существенное влияние на тип кристаллической структуры ионного соединения.

ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Потенциал ионизации — энергия, необходимая для отрыва от атома одного электрона.

Отрыв электрона от электрически нейтрального атома приво­

торую получает электрон, проходя через поле с разностью потен­ циалов в 1 В.

Втабл. 5.12 приведены данные для однократно ионизованных атомов, т. е. атомов, потерявших один электрон. Потенциалы ионизации, соответствующие двух- и трехкратно ионизованным атомам, естественно, большие величины, так как на отрыв элек­ трона от положительно заряженного иона требуется больше энер­ гии, чем на отрыв от нейтрального атома. Значение потенциала ионизации зависит от величины радиуса атома (табл. 5.13). Чем меньше атомы или чем ближе к ядру расположены валентные электроны, тем труднее их оторвать. Например, в группе щелоч­ ных металлов наименьшее значение потенциала ионизации имеет наиболее крупный атом цезия, а наибольшее значение — самый маленький атом лития.

Впериодах максимальные значения потенциалов ионизации имеют инертные газы, т. е. атомы с наименьшими величинами ра­ диусов (табл. 5.14).

Врядах переходных и внутренне-переходных элементов иони­ зационный потенциал мало меняется, так как не происходит из­ менений во внешнем электронном слое, а изменения радиусов атомов с ростом порядкового номера элемента незначительны.

Потенциал ионизации подобно радиусам атомов и ионов является периодической функцией порядкового номера (см.

153

Таблица 5.14

Изменение потенциалов ионизации элементов второго периода

Рис. 5.3. Зависимость цервого потенциала ионизации от поряд­ кового номера элемента.

табл. 5.12 и рис. 5.3). На кривой зависимости первого потенциала ионизации от порядкового номера благородным газам соответствуют

155

острые максимумы, а щелочным металлам — резкие минимумы, во второй серии минимумов находятся элементы третьей группы — В,

Al, Ga, In, TI.

Для сравнения потенциалов ионизации элементов в одной шкале

у которых на внешнем электронном уровне сравнительно мало электронов. К этим элементам относятся металлы, главным обра­ зом, трех первых групп периодической системы. С малыми зна-

Таблица 5.16

КCa

1S6