离子性格和成键

的化学碱土金属的,像这样的碱金属,在大多数情况下合理解释离子模型化合物形成的。这个模型不太令人满意的的化学铍和镁比更重的碱土金属。事实上,大多数铍化合物分子(共价)而不是离子。这是一个后果charge-to-size比率高^{2 +}离子,强烈极化债券。

证据lower-oxidation-state碱土金属化合物备受争议多年。一些报道可以追溯到1950年代的“MX”卤化物(例如,CaCl SrBr)在室温下稳定后来被证明是错误,实际上是化合物金属氢化物卤化物,MHX。真正的例子的碱土金属化合物与+ 1氧化态后来成立但仅限于物种形成的气相,例如甲基锶激进的(∙SrCH3),或者在极低温稳定条件,如镁subhalide MgCl,被困在一个冰冻的气体矩阵在12K(261−°C或−438°F)。少量的协调的化合物目前已知的公式LMg-MgL, L是一个螯合,阴离子吗配位体。包含的化合物共价键的镁(毫克₂]^{2 +}单位,具有离子协调配体。虽然金属中心正式在氧化态+ 1,他们也可能被描述为二价,因为两者价电子金属中心参与成键(一个其他金属,形成了mm债券,和其他配体L)。

证据自1960年代以来一直增长,较重的成员组2元素(钙、锶和钡)显示结构特点不符合纯粹离子键。分子梁测量表明,气体组2 dihalides-MF₂(M =钙、Sr、Ba),恢复期₂(M = Sr, Ba),白₂——非线性弯曲。”也有有机金属化合物烷基环戊二烯基环(Cp)或配体(R)没有预期的线性Cp-M-Cp或R-M-R结构。

一个建议的解释这些化合物是弯曲的填“semi-core”(n−1)p价(n−1)d轨道重的碱土金属参与成键(钙,这意味着3p和3d轨道;锶,4p和图4d;钡,5p和5d)。的波函数这些轨道可以混合在焊接的过程中,导致非线性几何图形。这个解释是由计算,必须显式地包含金属参与的d轨道繁殖弯曲结构。

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你应该知道的事实:元素周期表测验

锌,镉,汞,12 (IIb)元素,往往与碱土元素钙、锶、钡。例如,镉的电子配置(Kr) 4d¹⁰5年代²,10 4d电子几乎没有参与化学成键。5年代²电子,然而,不太容易电离在锶、镉比为4d电子作为一个无效的盾牌的相应增加负责镉的细胞核。的化学成分组12因此,金属离子明显低于碱土金属的化学。镉离子半径的离子Cd^{2 +}(0.95)非常相似钙Ca^{2 +}(1.00)。镉和钙化学定量比较,因此,清楚地显示镉化学没有并发症的减少离子特性由于离子大小的差异。

有些化学重之间存在相似之处碱性地球和稀土元素+ 2氧化states-namely轻易获得,镱,钐,铕。Ca的离子半径^{2 +}(1.00)和Yb^{2 +}(1.02)是类似的,是老的^{2 +}(1.18)和Sm^{2 +}(1.19)或欧盟^{2 +}(1.17)。的化学难达到4f稀土元素意味着他们的成键的电子离子一样,组2的金属。这反映在前两个的和电离能的金属:钙(17.98 eV)和镱(18.43 eV),和锶(16.73 eV)和钐(16.7 eV)铕(16.91 eV)。这意味着欧盟^{2 +}离子,例如,有时被用作“探针”碱土金属,取代了锶离子在优势的情况下可以采取的光谱和磁性,使欧盟^{2 +}很容易被识别出来。碱土之间的相似之处以及稀土金属延伸至反应;后者反应水释放氢,例如,溶于液体氨生产蓝色的解决方案类似的那些从碱土金属。

因为镭的强烈的放射性和高成本,其化学well-investigated不如其他碱土金属。许多简单的compounds-e.g。,镭氧化(RaO) -差特征或似乎从未被准备。镭盐会褪色随着时间的推移,因为辐射损伤晶体的晶格。一般来说,化学推断镭的外推的化学钙,锶,,尤其是钡。

依照他们的阳性角色,组2金属被认为是形成a型,或“硬”离子因此优先结合配体与供体原子等氧气,氮,或氟。该组织2离子很容易水化和的数量水分子直接连接到较大的离子的金属离子更大原因纯粹的空间(几何)(通常4、6和6 - 8^{2 +}、镁^{2 +},Ca^{2 +}分别)。水分子的成键强度随离子半径增加,然而。大阴离子,如硫酸,往往更容易形成弱离子对复合物的大的金属离子的家庭,但弱-酸阴离子,如醋酸,往往形成更强的复合物与较小的金属离子,尤其是镁和铍。许多这些复合物分子而不是离子表明他们准备好了从水溶液中提取(优先溶解离子物质)在有机溶剂(分子的溶解)。