镧系元素收缩的原因？ 镧系收缩的原因

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一、镧系元素收缩的原因？

一、镧系元素收缩的原因？

什么是镧系元素的收缩率？原因结果、原因：是4F电子对原子核的屏蔽作用较弱造成的。原子半径和离子半径的大小取决于原子或离子最高能级中电子的有效电荷Z*。对于镧系元素的原子和离子具有相同的量子数Z*，因为镧系元素充满了4F电子，其屏蔽作用较弱。虽然4F电子位于内层，但由于F轨道的形状过于分散，如果4F电子在空间中延伸得太远，则对原子核的屏蔽不完全，不能像F轨道那样有效屏蔽核电荷。内电子具有相对集中的轨道形状。结果，随着原子序数的增加，作用在外层电子上的有效核力和电荷的引力也增加，从而导致外层电子壳层不断收缩。另外，由于4F轨道的形状过于分散，导致4F电子之间的屏蔽作用不完全。在填充4F电子的同时，每个4F电子所经历的有效核电荷也逐渐增加，结果，4F电子壳层逐渐缩小。整个电子层的顺序收缩的累积导致了镧系元素的收缩： 1 由于镧系元素的收缩，钇（Y3+）半径（88PM）的三价离子落在半径（88PM）附近铒的三价离子Er3+ 在离子半径序列中的分布。因此，钇的化学性质与镧系元素非常相似。在自然界中常与镧系元素共存，成为稀土元素。 A.2：使镧系第三过渡元素的离子半径比第二过渡元素更干净：如IVB族中的Zr4+（80PM）和Hf4+（79PM），VB族中的Nb5+（70PM） VIB 的Ta5+ (69PM) Mo6+ (62PM) 和W6+ (62PM)。因此，锆与铪、铌与钽、钼与钨这三对元素的化学性质相似，在矿物中共生，难以分离。 3：铂系和第VIII族重铂系（Ru-Os、Rh-Ir、Pd-Pt）的原子半径和离子半径非常接近，从而与相应元素形成同一类型的化合物。相似性和分离难度。 4：使第六周期P区的Au、Hg及主族元素Tl、Pb、Bi不活泼，表现出惰性电子对效应，因此其低价态稳定，高价态更稳定。为什么Eu中镧系元素的原子半径缩小，Yb的原子半径突然增大，而铈的原子半径减小，并出现峰谷现象？答：这是因为在它们的金属晶格中，除了两个6S电子作为传导电子外，一般还有一个5d或4f电子起传导电子的作用，所以它们的金属价数一般为+IIIA，但金属价数为+IIIA。 Ce为+IV(4f)，铕(Eu)和镱(Yb)的金属价为+II(4f7、4f14)。金属价为+IV有更多电子参与成键(4f1-145d0-16S2)。原子间的吸引力越大，即金属键强，原子结合紧密。 +II价金属Eu和Yb具有半填充的4f 7 和全填充的4f 14 ，比4f电子层的其他状态对原子核具有更大的屏蔽作用。而且+II价的铕和镱只能参与两个电子的成键，成键电子数量较少。越少，原子之间的吸引力越小，即金属键越弱，原子之间的键合越松弛。因此，体现在金属原子半径的变化趋势上，铈显得较小，并具有谷值，而铕和镱则相对较大。出现两个峰值，称为峰谷变化。为什么Ce和Tb呈现+IV氧化态，而Eu和Yb呈现+II氧化态？答案： Ce:4f15d16s24f0 (Ce4+) 失去4 个电子(Tb) 4f95d06s24f7 (Tb4+): 失去4e Eu 4f75d06s26f7 失去2 个电子Yb 4f145d16s24f14 (Yb2+) 失去2 个电子根据洪特定律，有4F轨道时相对稳定保持或接近全空(4F0) 半满(4F14) 状态

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