Корреляция Энгеля
Натрий |
|
Электронная конфигурация |
|
|
1s22s2p63s1 ≡ [Ne]3s1 |
||
|
|
||
Один валентный |
|
Связь с восьмью |
|
электрон |
|
||
|
атомами |
||
|
|
||
Объемоцентрированная кубическая решетка |
|||
Магний |
Конфигурация в основном состоянии - [Ne]3s2 |
||
На внешней орбитали |
Не может вступать в химическую связь |
||
два электрона. |
|||
|
|||
[Ne]3s2 |
|
[Ne]3s1p1. |
|
~80 ккал/моль (~3.5эВ)
Способен установить связь с 12 атомами
Гексагональная решетка
Алюминий. 
[Ne]3s2p1
В образовании связи может принять участие только один р-электрон,
[Ne]3s2p1 |
[Ne]3s1p2 |
~83 ккал/моль
В образовании связи участвуют три электрона.
Гранецентрированная кубическая решетка
(имеет 12 ближайших соседей)
Корреляция Энгеля - структура металлов определяется числом электронов на валентных орбиталях, способных участвовать в образовании связи, и энергетическим зазором между основным и возбужденным состояниями.
Один валентный электрон |
Объемоцентрированная кубическая решетка |
Два валентных электрона |
Гексагональная решетка |
Три валентных электрона |
Гранецентрированная кубическая решетка |
|
d-электроны не влияют на структуру. Их наличие отражается только на энергии связи.
Кажется, что имеется слишком большое число отклонений
Внимательное рассмотрение показывает, что необходимо учитывать возможность изменения валентности при образовании массивных тел
Элемент |
Энергия перехода в возбужденную |
Структура |
|
||
|
электронную конфигурацию (ккал/моль) |
|
|
||
|
sp2 |
d1s1p1 |
d2s1 |
по Энгелю |
наблюдаемая |
|
|
|
|
|
|
Al(s2p) |
83 |
190 |
Очень большая |
III |
III |
|
|
|
|
|
|
Sc(d1s2) |
Большая |
45 |
33 |
I или II |
II(T=200C), |
|
|
|
|
|
I(Высокая Т) |
Y (d1s2) |
Большая |
43 |
31 |
I или II |
II(T=200C), |
|
|
|
|
|
I(Высокая Т) |
|
Большая |
40 |
6 |
I или II |
II(T=200C),I или III |
|
|
|
|
|
(Высокая Т) |
Au |
Конфигурация атома |
5d106s1 |
При образовании твердого тела электронное состояние изменяется.
5d106s1 |
5d86s1p2 |
3 валентных электрона, |
|
гранецентрированная кубическая решетка |
|||
|
|
Легко спровоцировать возбужденную |
2 валентных электрона, |
|
конфигурацию 5d96s1p1, |
||
гексагональная плотноупакованная |
||
требуется 1,1 эВ |
||
решетка. |
||
|
Изменение окружения, происходящее при образовании поверхности, может стимулировать изменение валентного состояния
Для возбуждения в случае атомов Cu и Ag требуется значительно большая энергия
На поверхности возможно изменение валентности и, соответственно, химических свойств атомов