Распределение электронов по группам и подгруппам

Распределение электронов по группам и подгруппамВ 2 показано распределение электронов по группам и подгруппам в атомах некоторых переходных металлов, которые представляют или могут представлять интерес в качестве легирующих элементов в стали. Медь, имеющая достроенную З^-оболочку, приведена в 2 для сравнения.

Последовательность заполнения электронами ячеек или орбит в подгруппах определяется установленной закономерностью, согласно которой в пределах одной подгруппы энергетически выгоднее такое расположение, чтобы число неспаренных электронов с параллельными спинами и суммарный спиновый момент были наибольшими. В соответствии с этим принципом заполнение достраивающегося уровня происходит так, что первые 5 электронов имеют одно направление спина, а последующие 5—обратное, как это видно из 3 для первой переходной группы. Поэтому число непарных электронов в атомах в основном состоянии равно: у титана 2, у ванадия 3, у хрома 6, у марганца 5, у железа 4, у кобальта 3, у никеля 2. У меди, приведенной в 3 для сравнения, имеется один непарный электрон в подгруппе 45.

Гомеополярная химическая связь, как указывалось выше, осуществляется неспаренными электронами. Вследствие этого валентность элемента в этом случае определяется числом непарных электронов в атоме. Однако энергетическое взаимодействие атомов при образовании химической связи может привести к изменению числа непарных электронов в атоме по сравнению с его изолированным состоянием вследствие его возбуждения, ионизации и др. Так, например, углерод в основном состоянии имеет два непарных электрона и в этом состоянии он двухвалентен. При переходе атома углерода в возбужденное состояние электроны 25 разъединяются 1, один из них переходит в состояние 2р,

И углерод становится четырехвалентным. Возможно также существование трехвалентного отрицательно заряженного или положительно заряженного углерода. Первый образуется за счет присоединения электрона углеродом в том случае, когда сродство его атома к электрону больше, а второй — з^а счет отрыва электрона от атома углерода, что имеет место в том случае, когда, наоборот, больше сродство к электрону у атома реагирующего с углеродом элемента.

  • Читать все новости