Група 12 періодичної системи елементів

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
ЦинкКадмійРтуть
Електронна конфігурація[Ar]3d104s2[Kr]4d105s2[Xe]4f145d106s2
Металевий радіус, пм134151151
Йонний радіус, пм (M 2 + )7495102
Електронегативність1,61,71,9
Температура плавлення, °C419,5320,8-38,9
Температура кипіння, °C907765357
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBa*HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRa**RfDbSgBhHsMtDsRgCnUutFlUupUuhUusUuo
 
 *LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
 **AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr
Група 12 періодичної таблиці (Підгрупа цинку)

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] —.

  • Метали підгрупи цінка
  • Цинк чистотою 99.995%. Зліва кристалічний фрагмент злитка, праворуч дендритна структура, отримана сублімацією. Для порівняння наведено кубик цинку об'ємом 1 см³.
  • Кристалічний кадмій чистотою 99,99%
  • Рідка ртуть

Примітки
  1. Таблиця Менделєєва Архівовано 17 травня 2008 у Wayback Machine. на сайті ІЮПАК
  2. Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, А. (1997), химии элементов (2-е изд.) М.: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9(англ.)
  3. Cotton, F.Albert Wilkinson, Sir Geoffrey Murillo Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5(англ.)
  4. Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6(англ.)
  5. Міжнародний хімічний союз визнав 112-й хімічний елемент (рос.)
  6. 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
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.