Wetenschap
1. Vergelijkbare elektronische configuraties:
* Alle lanthaniden hebben dezelfde buitenste elektronische configuratie van [xe] 4f n 5d 0-1 6s 2 , waarbij 'n' varieert van 1 tot 14, overeenkomend met het vullen van de 4F -orbitalen.
* De 4F -elektronen worden afgeschermd door de gevulde 5s- en 5p -orbitalen, waardoor ze minder betrokken zijn bij chemische binding.
* Daarom worden de chemische eigenschappen van lanthaniden grotendeels bepaald door de betrokkenheid van de 6S -elektronen.
2. Contractie van Lanthanide -serie:
* Terwijl u over de Lanthanider -serie beweegt, neemt de nucleaire lading toe, maar het afschermingseffect blijft grotendeels constant vanwege het slechte afschermingsvermogen van 4F -elektronen.
* Dit leidt tot een geleidelijke afname van de ionische straal van lanthaniden, bekend als de lanthanide -contractie.
* Deze samentrekking, hoewel klein, beïnvloedt de sterkte van de elektrostatische aantrekkingskracht tussen het lanthanide -ion en liganden.
3. Voornamelijk +3 oxidatietoestand:
* Lanthaniden hebben de neiging om een +3 oxidatietoestand te hebben vanwege het verlies van de twee 6s -elektronen en één 4F -elektron.
* Deze consistente oxidatietoestand draagt bij aan hun vergelijkbare reactiviteit.
4. Soortgelijke ionische radii:
* Vanwege de lanthanide -samentrekking zijn de ionische stralen van aangrenzende lanthaniden zeer vergelijkbaar.
* Met deze gelijkenis in ionische grootte kunnen ze vergelijkbare verbindingen vormen en vergelijkbare coördinatienummers vertonen.
5. Hoge coördinatienummers:
* Lanthaniden vormen typisch coördinatiecomplexen met hoge coördinatienummers (bijv. 8, 9, 10).
* Dit komt door hun grote omvang en beschikbaarheid van lege orbitalen in de buitenste schalen.
6. Beperkte deelname van 4F orbitalen bij binding:
* De 4F -orbitalen zijn relatief begraven in de elektronenwolk en nemen minimaal deel aan chemische binding.
* Bijgevolg beïnvloedt de variatie in het aantal 4F -elektronen het algehele chemische gedrag niet significant.
Samenvattend:
De vergelijkbare elektronische configuraties, de lanthanide -contractie en de overwegend +3 oxidatietoestand dragen bij aan het vergelijkbare chemische gedrag van lanthaniden. Hun soortgelijke ionische stralen en neiging om hoge coördinatiecomplexen te vormen met minimale betrokkenheid van 4F -orbitalen bij het binden van hun gedeelde chemische eigenschappen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com