H |
|
He
|
Li |
Be |
|
B |
C |
N |
O |
F |
Ne
|
Na |
Mg |
|
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
Ar
|
K |
Ca |
Sc |
Ti |
V |
Cr |
Mn |
Fe |
Co |
Ni |
Cu |
Zn |
Ga |
Ge |
As |
Se |
Br |
Kr
|
Rb |
Sr |
Y |
Zr |
Nb |
Mo |
Tc |
Ru |
Rh |
Pd |
Ag |
Cd |
In |
Sn |
Sb |
Te |
I |
Xe
|
Cs |
Ba |
* |
Hf |
Ta |
W |
Re |
Os |
Ir |
Pt |
Au |
Hg |
Tl |
Pb |
Bi |
Po |
At |
Rn
|
Fr |
Ra |
** |
Rf |
Db |
Sg |
Bh |
Hs |
Mt |
Ds |
Rg |
Cn |
Uut |
Fl |
Uup |
Uuh |
Uus |
Uuo
|
|
|
* |
La |
Ce |
Pr |
Nd |
Pm |
Sm |
Eu |
Gd |
Tb |
Dy |
Ho |
Er |
Tm |
Yb |
Lu |
|
|
** |
Ac |
Th |
Pa |
U |
Np |
Pu |
Am |
Cm |
Bk |
Cf |
Es |
Fm |
Md |
No |
Lr |
|
Група 12 періодичної таблиці (Підгрупа цинку)
|
Підгрупа цинку — хімічні елементи 12-ї групи періодичної таблиці хімічних елементів (за застарілою класифікацією — елементи побічної підгрупи II групи)[1].
У групу входять цинк Zn, кадмій Cd і ртуть Hg[2][3][4]. На підставі електронної конфігурації атома до цієї ж групи належить і штучно синтезований елемент Коперницій Cn, експерименти з окремими атомами якого почали проводитися зовсім недавно[5][6].
Деякі фізичні властивості елементів
|
Цинк |
Кадмій |
Ртуть
|
Електронна конфігурація |
[Ar]3d104s2 |
[Kr]4d105s2 |
[Xe]4f145d106s2
|
Металевий радіус, пм |
134 |
151 |
151
|
Йонний радіус, пм (M 2 + ) |
74 |
95 |
102
|
Електронегативність |
1,6 |
1,7 |
1,9
|
Температура плавлення, °C |
419,5 |
320,8 |
-38,9
|
Температура кипіння, °C |
907 |
765 |
357
|
Всі елементи цієї групи є металами. Близькість металевих радіусів кадмію і ртуті обумовлена непрямим впливом лантаноїдного стиснення. Таким чином, тренд у цій групі відрізняється від тренда у групі 2 (лужноземельні метали), у якій металевий радіус плавно збільшується від верхньої до нижньої частини групи. Всі три метали мають порівняно низькі температури плавлення і кипіння, що говорить про те, що металевий зв'язок відносно слабкий, з відносно невеликим перекриттям між валентною зоною і зоною провідності . Таким чином, цинк близький до границі між металами і Металоїдами, яка зазвичай поміщається між галієм і германієм, хоча галій є у напівпровідниках, таких як арсенід галію.
Цинк є найбільш електропозитивним елементом у групі, отже, він є хорошим відновником. Окислювально-відновний статус групи дорівнює +2, причому йони мають досить стабільну d10 електронну конфігурацію, із заповненими підрівнями. Однак, ртуть легко переходить до стану +1. Зазвичай, як, наприклад, у йонах Hg22+, два йона ртуті (I) з'єднуються у вигляді метал-метал і утворюють діамагнітик. Кадмій може також формувати зв'язки, такі як [Cd2Cl6]4 — , у яких окислювально-відновний статус металу дорівнює +1. Так само як і для ртуті, у результаті формується зв'язок метал-метал у вигляді діамагнітного з'єднання, у якому немає непарних електронів, що робить з'єднання сильно хімічно активним. Цинк (I) відомий тільки у вигляді газу, у таких сполуках як витягнуті у лінію Zn2Cl2, аналогічні каломелі.
Всі три йона металів утворюють тетраедричні молекулярні форми, такі як MCl42 —. Коли двовалентні іони цих елементів формують тетраедричних координатний комплекс, він підпорядковується правилу октету. Цинк і кадмій можуть також формувати октаедричні комплекси, такі як йони [M(H2O)6]2+, які присутні у водних розчинах солей цих металів. Ковалентний характер досягається за рахунок використання 4d або 5d-орбіталей відповідно, формуючи sp³d² гібридні орбіталі. Ртуть, однак, рідко перевищує координаційне число чотири. Коли це відбувається, повинні бути залучені 5f-орбіталі. Відомі також координаційні числа 2, 3, 5, 7 і 8.
Елементи групи цинку зазвичай, вважаються d-блок елементами, але не перехідними металами, у яких s-оболонка заповнена. Деякі автори класифікують ці елементи як основні елементи групи, оскільки валентні електрони у них розташовані на ns²-орбіталях. Так, цинк має багато схожих характеристик із сусіднім перехідним металом — міддю. Наприклад, комплекси цинку заслужили включення до ряду Ірвінга-Вільямса, оскільки цинк утворює багато комплексні сполуки з такою ж стехіометрією, як і комплекси міді (II), хоча і з меншою константою стійкості. Дуже мало подібності між кадмієм і сріблом, оскільки з'єднання срібла (II) є рідкісними, а ті, що існують, є дуже сильними окислювачами. Аналогічним чином, окислювально-відновний статус для золота дорівнює +3, що виключає схожість між хімією ртуті і золота, хоча є подібність між ртуттю (I) і золотом (I), таке як формування лінійних ціанистих комплексів [M(CN)2] —.
Примітки
- ↑ Таблиця Менделєєва [Архівовано 17 травня 2008 у Wayback Machine.] на сайті ІЮПАК
- ↑ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, А. (1997), химии элементов (2-е изд.) М.: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9(англ.)
- ↑ Cotton, F.Albert Wilkinson, Sir Geoffrey Murillo Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5(англ.)
- ↑ Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6(англ.)
- ↑ Міжнародний хімічний союз визнав 112-й хімічний елемент (рос.)
- ↑ ichler, R; Aksenov, NV; Belozerov, AV; Bozhikov, GA; Chepigin, VI; Dmitriev, SN; Dressler, R ; Gäggeler, HW et al. (2007). «Chemical Characterization of Element 112». Nature 447 (7140):72-75 (англ.)
Література
- Ахметов Н. С. Загальна та неорганічна хімія. — М. : Вища школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5.
- Лідин Р. А.. Довідник із загальної та неорганічної хімії. — М. : колоси, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1.
- Некрасов Б. В. Основи загальної хімії. — М. : Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4.
- Спіцин В. І., Мартиненко Л. І. Неорганічна хімія. — М. : МДУ, 1991, 1994.
- Турова Н. Я. Неорганічна хімія в таблицях. Навчальний посібник. — М. : ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford:Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
- F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo, and Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York:Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
- Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6