Zink undergruppe

Zink undergruppe  - kemiske grundstoffer i den 12. gruppe af det periodiske system af kemiske grundstoffer (ifølge den forældede klassificering - grundstoffer i sideundergruppen af ​​gruppe II) [1] . Gruppen omfatter zink Zn, cadmium Cd og kviksølv Hg [2] [3] [4] . Baseret på den elektroniske konfiguration af atomet tilhører det kunstigt syntetiserede element af copernicia Cn også den samme gruppe, hvoraf eksperimenter med individuelle atomer begyndte at blive udført for ganske nylig [5] [6] .

Alle grundstoffer i denne gruppe er metaller . Nærheden af ​​de metalliske radier af cadmium og kviksølv skyldes den indirekte virkning af lanthanidkompression . Tendensen i denne gruppe adskiller sig således fra tendensen i gruppe 2 ( jordalkalimetaller ), hvor den metalliske radius gradvist stiger fra toppen til bunden af ​​gruppen. Alle tre metaller har forholdsvis lave smelte- og kogepunkter, hvilket tyder på, at den metalliske binding er relativt svag, med relativt lidt overlap mellem valensbåndet og ledningsbåndet . Således er zink tæt på metal - metalloid -grænsefladen , som normalt er placeret mellem gallium og germanium , selvom gallium er til stede i halvledere , såsom galliumarsenid .

Zink er det mest elektropositive grundstof i gruppen, derfor er det et godt reduktionsmiddel. Redoxstatus for gruppen er +2, og ionerne har en ret stabil d 10 elektronisk konfiguration med udfyldte underniveauer . Kviksølv går dog let over til +1-status. Normalt, som for eksempel i Hg 2 2+ ioner , kombineres to kviksølv (I) ioner i en metal-til-metal form og danner en diamagnetisk prøve. Cadmium kan også danne bindinger såsom [Cd 2 Cl 6 ] 4− , hvor metallets redoxstatus er +1. Som med kviksølv er resultatet en metal-til-metal-binding i form af en diamagnetisk forbindelse, hvori der ikke er uparrede elektroner, hvilket gør forbindelsen meget reaktiv. Zink (I) er kun kendt som en gas i forbindelser såsom Zn 2 Cl 2 forlænget i en linje , svarende til calomel .

Alle tre metalioner danner tetraedriske molekylære former såsom MCl 4 2− . Når de divalente ioner af disse elementer danner et tetraedrisk koordinatkompleks , adlyder det oktetreglen . Zink og cadmium kan også danne oktaedriske komplekser, såsom [M(H 2 O) 6 ] 2+ ioner , som er til stede i vandige opløsninger af disse metalsalte. Den kovalente karakter opnås ved brug af henholdsvis 4d eller 5d orbitaler, der danner sp³d² hybridorbitaler . Kviksølv overstiger dog sjældent et koordinationstal på fire. Når dette sker, skal 5f-orbitalerne inddrages. Koordinationsnumrene 2, 3, 5, 7 og 8 er også kendt.

Zinkgruppeelementer betragtes generelt som d-blokelementer , men ikke overgangsmetaller , hvori s-skallen er fyldt. Nogle forfattere klassificerer disse elementer som hovedelementerne i gruppen, da deres valenselektroner er placeret i ns² orbitaler. Så zink har mange lignende egenskaber med det tilstødende overgangsmetal - kobber. For eksempel fortjener zinkkomplekser at blive inkluderet i Irving-Williams-serien , fordi zink danner mange komplekse forbindelser med samme støkiometri som kobber(II)-komplekser, dog med en lavere stabilitetskonstant . Der er meget lidt lighed mellem cadmium og sølv, da sølv(II)-forbindelser er sjældne, og de, der findes, er meget stærke oxidationsmidler. På samme måde er redoxstatus for guld +3, hvilket udelukker ligheder mellem kviksølvs og gulds kemi, selvom der er ligheder mellem kviksølv (I) og guld (I), såsom dannelsen af ​​lineære cyanidkomplekser [M(CN) ) 2 ] − .

• Metaller fra zinkundergruppen

• Zink renhed 99,995%. Til venstre er et krystallinsk fragment af en barre , til højre er en dendritisk struktur opnået som et resultat af sublimering . Til sammenligning gives en zinkterning med et volumen på 1 cm³.

• Krystallinsk cadmium 99,99% ren

• flydende kviksølv

Noter

1. ↑ Periodisk system Arkiveret 17. maj 2008. på IUPAC 's hjemmeside
2. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2. udgave) Moskva: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9  (engelsk)
3. ↑ Cotton, F. Albert Wilkinson, Sir Geoffrey Murillo Avanceret uorganisk kemi. (6. udgave ) , New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5 
4. ↑ Housecroft, C.E. Sharpe, A.G. (2008). Uorganisk kemi (3. udgave). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6 
5. ↑ International Chemical Union anerkendte det 112. kemiske grundstof . Hentet 17. november 2010. Arkiveret fra originalen 6. februar 2012. (ubestemt)
6. ↑ Eichler, R; Aksenov, NV; Belozerov, A.V.; Bozhikov, G.A.; Chepigin, VI; Dmitriev, S.N.; Dressler, R; Gäggeler, HW et al. (2007). "Kemisk karakterisering af element 112". Nature 447 (7140):  72-75