p- 블록 요소 그룹 아래로 이동하면 원자 반경이 증가 할 것으로 예상된다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 그러나 갈륨은 예외입니다. 원자 반경, 즉 갈륨의 금속 반경 ($ 135 ~ \ mathrm {pm} $)은 알루미늄 ($ 143 ~ \ mathrm {pm} $)보다 작습니다.
내 책은 다음과 같은 이유를 제공합니다. :
이는 갈륨에 10 개의 d- 전자가 추가로 존재하기 때문이며, 이는 증가 된 핵 전하로 인해 외부 전자에 대해 열악한 차단 효과를 제공합니다.
그렇다면 왜 무거운 회원의 경우 효과가 같지 않습니까?
게다가, 갈륨의이 예외적 인 특성을 지배하는 다른 것이 있어야합니다. 구조 일 수도 있지만 확실하지 않습니다. 누군가 자세히 설명해 주 시겠어요?
댓글
- 당신의 가치는 잘 모르겠지만 책 설명은 갈륨이 원자량이 상당히 낮다고 생각하게합니다. 반경은 4s, 3d 및 4p 전자가 서로 너무 가깝기 때문에 3d가 핵 전하로부터 4s 및 p 전자를 완전히 보호하지 못하기 때문입니다. 13 개의 전자가있는 하나의 큰 레벨과 비슷합니다.
답변
먼저, 격자에서 두 원자 사이의 절반 거리 인 금속 반경의 정의. 결정 구조에 크게 의존합니다.
질문 및 기타 답변과 관련된 Tanget :
갈륨은 사방 정계 결정 구조 (CN = 6)를 갖는 반면 알루미늄은면 중심 입방 결정 구조 (CN = 12)를 갖습니다. 이러한 조정의 차이는 goldschmidt 보정 을 사용하여 갈륨이 12 배위 된 것처럼 값을 비교하여 갈륨의 보정 된 금속 반경을 실제로 알루미늄에 비해 훨씬 더 작게 만듭니다. 약 $ \ mathrm {130pm} $.
갈륨은 격자에서 이원자 고체로 존재하며, 이로 인해 원자가
요소의 반 데르 발스 반경을 보면 (단원 자 기체 원자를 더 잘 나타냄) 알루미늄은 많지는 않지만 실제로는 더 작기 때문에 d- 전자 설명에 약간의 신뢰를 주지만 금속 반경에 대한 완전한 설명은 아닙니다.
답변
핵에 양성자가 추가 될 때마다 핵과 전자 사이의 인력이 증가하여 파동 기능이 축소됩니다. 이러한 경향은 그룹을 따라 수평으로 이동할 때 가장 분명합니다. 원자가 전자가 동일한 껍질에 있더라도 리튬 원자는 네온 원자보다 훨씬 큽니다. 원하는 경우 붕소와 네온의 차이에 대해서도 마찬가지입니다. 단일 서브 쉘로 제한합니다.
새 쉘이 열릴 때마다 원자 반경이 위쪽으로 점프합니다. 이는 항상 (즉, 양자 역학 계산에 따르면) 적어도 핵에서 더 멀리 떨어진 곳에 더 큰 기여를합니다. 하나의 추가 로브. 지금까지 기본 사항입니다.
알루미늄에서 갈륨으로 전환하면 어떻게됩니까? 해당 알칼리 금속 나트륨 및 칼륨에서 주기율표를 살펴볼 때 사례를 고려해야합니다. 나트륨에서 알루미늄까지는 2 단계이지만 칼륨에서 갈륨까지는 12 단계입니다. 전체 3D 블록이 그 사이에 끼어 있습니다. 따라서 가상의 시작점에서 우리는 알루미늄에 비해 갈륨에 도달 할 때 훨씬 더 큰 수축을 경험합니다.
3d 전자가 거기에 있고 차폐된다는 것은 무관합니다. 차폐는 흔히 말하는 것처럼 큰 역할을하지 않습니다.
인듐에서 탈륨으로 전환 할 때 또 다른 단계를 경험할 수 있습니다. 여기서 갑자기 4f 요소가 그 사이에 배치되어 인듐과 탈륨의 반경이 다시 비슷합니다.
답변
위의 Joseph의 의견에서 언급했듯이 갈륨의 3d 전자는 차폐가 불량하여 Ga에서 Br 로의 원소에서 볼 수있는 “d- 블록 수축”으로 알려진 현상을 일으 킵니다. 알루미늄과 같은 그룹에 있음에도 불구하고 d- 궤도의 도입은 Ga가 훨씬 더 많은 양성자를 가지므로 (31 대 13) 양전하를 띤 핵은 Al보다 Ga에서 훨씬 더 큰 당김을가집니다. d- 블록 수축으로 인해 핵은 훨씬 더 큰 당김 력을 발휘할 수 있습니다. 가장 바깥 쪽의 s- 및 p- 레벨 전자에서 원자 반경을 줄입니다.이로 인해 Ga의 이온화 잠재력이 Al의 이온화 잠재력보다 높아집니다. 일반적인 경향은 이온화 잠재력이 그룹 아래로 감소하는 것입니다.