Sinkin alaryhmä

Sinkin alaryhmä - kemiallisten alkuaineiden jaksollisen taulukon  12. ryhmän kemialliset alkuaineet ( vanhentuneen luokituksen mukaan - ryhmän II sivualaryhmän alkuaineet) [1] . Ryhmään kuuluvat sinkki Zn, kadmium Cd ja elohopea Hg [2] [3] [4] . Atomin elektronisen konfiguraation perusteella samaan ryhmään kuuluu myös keinotekoisesti syntetisoitu alkuaine kopernicia Cn, jonka yksittäisillä atomeilla alettiin tehdä kokeita vasta hiljattain [5] [6] .

Kaikki tämän ryhmän alkuaineet ovat metalleja . Kadmiumin ja elohopean metallisäteiden läheisyys johtuu lantanidin puristuksen epäsuorasta vaikutuksesta . Näin ollen trendi tässä ryhmässä eroaa ryhmän 2 ( maa- alkalimetallit ) trendistä, jossa metallisäde kasvaa vähitellen ryhmän ylhäältä alas. Kaikilla kolmella metallilla on suhteellisen alhaiset sulamis- ja kiehumispisteet, mikä viittaa siihen, että metallisidos on suhteellisen heikko, ja valenssikaistan ja johtavuuskaistan välillä on suhteellisen vähän päällekkäisyyttä . Siten sinkki on lähellä metalli- metalloidirajapintaa , joka yleensä sijoittuu galliumin ja germaniumin väliin , vaikka galliumia esiintyy puolijohteissa , kuten galliumarsenidissa .

Sinkki on ryhmän sähköpositiivisin alkuaine , joten se on hyvä pelkistävä aine. Ryhmän redox-tila on +2 ja ioneilla on melko vakaa d 10 elektroninen konfiguraatio täytetyillä alatasoilla . Elohopea siirtyy kuitenkin helposti +1-tilaan. Yleensä, kuten esimerkiksi Hg 2 2+ -ioneissa , kaksi elohopea(I)-ionia yhdistyvät metallista metalliin ja muodostavat diamagneettisen näytteen. Kadmium voi myös muodostaa sidoksia, kuten [Cd 2 Cl 6 ] 4− , jossa metallin redox-tila on +1. Kuten elohopean kohdalla, tuloksena on metalli-metalli-sidos diamagneettisen yhdisteen muodossa, jossa ei ole parittomia elektroneja, mikä tekee yhdisteestä erittäin reaktiivisen. Sinkki (I) tunnetaan vain kaasuna yhdisteissä, kuten Zn 2 Cl 2 :ssa, joka on pitkänomainen linja , samanlainen kuin kalomeli .

Kaikki kolme metalli-ionia muodostavat tetraedrisiä molekyylimuotoja, kuten MCl 4 2− . Kun näiden alkuaineiden kaksiarvoiset ionit muodostavat tetraedrisen koordinaattikompleksin , se noudattaa oktettisääntöä . Sinkki ja kadmium voivat myös muodostaa oktaedrisiä komplekseja, kuten [M( H2O) 6 ] 2 +-ioneja , joita on näiden metallisuolojen vesiliuoksissa. Kovalenttinen luonne saavutetaan käyttämällä 4d- tai 5d-orbitaaleja, jotka muodostavat sp³d²- hybridiorbitaaleja . Merkurius kuitenkin harvoin ylittää koordinaatioluvun neljä. Kun näin tapahtuu, 5f-orbitaalien on oltava mukana. Koordinaationumerot 2, 3, 5, 7 ja 8 tunnetaan myös.

Sinkkiryhmän elementtejä pidetään yleensä d-lohkoelementteinä , mutta eivät siirtymämetalleina , joissa s-kuori on täytetty. Jotkut kirjoittajat luokittelevat nämä alkuaineet ryhmän pääelementeiksi, koska niiden valenssielektronit sijaitsevat ns²-kiertoradalla. Joten sinkillä on monia samanlaisia ​​ominaisuuksia viereisen siirtymämetallin - kuparin kanssa. Esimerkiksi sinkkikompleksit ansaitsevat sisällyttämisen Irving-Williams -sarjaan , koska sinkki muodostaa monia kompleksisia yhdisteitä, joilla on sama stoikiometria kuin kupari(II)-kompleksit, vaikkakin alhaisemmalla stabiilisuusvakiolla . Kadmiumin ja hopean välillä on hyvin vähän samankaltaisuutta, koska hopea(II)-yhdisteet ovat harvinaisia ​​ja olemassa olevat ovat erittäin voimakkaita hapettavia aineita. Vastaavasti kullan redox-tila on +3, mikä sulkee pois yhtäläisyydet elohopean ja kullan kemian välillä, vaikka elohopean (I) ja kullan (I) välillä on yhtäläisyyksiä, kuten lineaaristen syanidikompleksien muodostuminen [M(CN) ) 2 ] − .

• Sinkki-alaryhmän metallit

• Sinkin puhtaus 99,995 %. Vasemmalla on kiteinen harkon fragmentti , oikealla sublimoinnin tuloksena saatu dendriittirakenne . Vertailun vuoksi annetaan sinkkikuutio, jonka tilavuus on 1 cm³.

• Kiteinen kadmium 99,99% puhdasta

• nestemäistä elohopeaa

Muistiinpanot

1. ↑ Jaksotaulu Arkistoitu 17. toukokuuta 2008. IUPAC - verkkosivustolla
2. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (2. painos) Moskova: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9  (englanniksi)
3. ↑ Cotton, F. Albert Wilkinson, Sir Geoffrey Murillo Edistynyt epäorgaaninen kemia. (6. painos ) , New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5 
4. ↑ Housecroft, C.E. Sharpe, A.G. (2008). Epäorgaaninen kemia (3. painos). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6 
5. ↑ Kansainvälinen kemianliitto tunnusti 112. kemiallisen alkuaineen . Haettu 17. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 6. helmikuuta 2012. (määrätön)
6. ↑ Eichler, R; Aksenov, NV; Belozerov, A.V.; Bozhikov, G.A.; Chepigin, VI; Dmitriev, S.N.; Dressler, R; Gäggeler, HW et ai. (2007). "Elementin 112 kemiallinen karakterisointi". Nature 447 (7140):  72-75