|
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].
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]-.
Примітки
Література
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
