Lanthanid sammentrækning

Lanthanidkontraktion (f-kompression) er et kemisk udtryk, der bruges til at beskrive fænomenet med et fald i de ioniske radius af kemiske grundstoffer i lanthanidgruppen ( atomnummer 58-71), hvilket fører til mindre end forventet værdier af det ioniske radius af efterfølgende grundstoffer, startende c 72 ( hafnium ) [1] . Dette udtryk blev introduceret af den norske geokemiker Victor Goldschmidt i hans serie af værker " Elementernes geokemi" ("Geochemische Verteilungsgesetze Der Elemente") [2] .

Element Ce Pr Nd Om eftermiddagen sm Eu Gd Tb D y Ho Eh Tm Yb Lu
Elektronisk konfiguration af et atom 4f 1 5d 1 6s 2 4f 3 6s 2 4f 4 6s 2 4f 5 6s 2 4f 6 6s 2 4f 7 6s 2 4f 7 5d 1 6s 2 4f 9 6s 2 4f 10 6s 2 4f 11 6s 2 4f 12 6s 2 4f 13 6s 2 4f 14 6s 2 4f 14 5d 1 6s 2
Ln 3+ elektronisk konfiguration 4f 1 4f2 _ 4f 3 4f 4 4f5 _ 4f 6 4f7 _ 4f 8 4f9 _ 4f 10 4f 11 4f 12 4f 13

4f 14

Ln 3+ radius ( KN er lig med 6), pm 102 99 98,3 97 95,8 94,7 93,8 92,3 91,2 90,1 89 88 86,8 86,1

Årsag

Hovedårsagen til lanthanidkontraktionen er den utilstrækkelige screening af kerneladningen af ​​elektronerne i 4f-orbitalen.

I atomer med en enkelt elektron bestemmes den gennemsnitlige afstand mellem kernen og elektronen af ​​den elektronbane , hvori elektronen er placeret, og falder med stigende kerneladning, hvilket fører til et fald i atomradius . I atomer med mere end én elektron svækkes graden af ​​reduktion i atomradius på grund af en stigning i nuklear ladning på grund af en stigning i elektrostatisk frastødning mellem elektroner.

Se også

Noter

  1. Jolly, William L. (1984), Modern Inorganic Chemistry , McGraw-Hill, s. 22 
  2. Goldschmidt, Victor M. "Geochemische Verteilungsgesetze Der Elemente", del V "Isomorphie Und Polymorphie Der Sesquioxyde. Die Lanthaniden-Kontraktion Und Ihre Konsequenzen, Oslo, 1925