المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
من هم المحسنين؟
2024-11-23
ما هي المغفرة؟
2024-11-23
{ليس لك من الامر شيء}
2024-11-23
سبب غزوة أحد
2024-11-23
خير أئمة
2024-11-23
يجوز ان يشترك في الاضحية اكثر من واحد
2024-11-23


The Inert-Pair Effect  
  
1957   04:35 مساءً   date: 15-6-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................

The Inert-Pair Effect

The inert-pair effect refers to the empirical observation that the heavier elements of groups 13–17 often have oxidation states that are lower by 2 than the maximum predicted for their group. For example, although an oxidation state of +3 is common for group 13 elements, the heaviest element in group 13, thallium (Tl), is more likely to form compounds in which it has a +1 oxidation state. There appear to be two major reasons for the inert-pair effect: increasing ionization energies and decreasing bond strengths.

In moving down a group in the p-block, increasing ionization energies and decreasing bond strengths result in an inert-pair effect.

The ionization energies increase because filled (n − 1)d or (n − 2)f subshells are relatively poor at shielding electrons in ns orbitals. Thus the two electrons in the ns subshell experience an unusually high effective nuclear charge, so they are strongly attracted to the nucleus, reducing their participation in bonding. It is therefore substantially more difficult than expected to remove these ns2electrons, as shown in Table 1.1

by the difference between the first ionization energies of thallium and aluminum. Because Tl is less likely than Al to lose its two ns2 electrons, its most common oxidation state is +1 rather than +3.

Table 1.1

: Ionization Energies (I) and Average M–Cl Bond Energies for the Group 13 Elements

Element Electron Configuration I1 (kJ/mol) I1 + I2 + I3 (kJ/mol) Average M–Cl Bond Energy (kJ/mol)
B [He] 2s22p1 801 6828 536
Al [Ne] 3s23p1 578 5139 494
Ga [Ar] 3d104s24p1 579 5521 481
In [Kr] 4d105s2p1 558 5083 439
Tl [Xe] 4f145d106s2p1 589 5439 373

Source of data: John A. Dean, Lange’s Handbook of Chemistry, 15th ed. (New York: McGraw-Hill, 1999).

Going down a group, the atoms generally became larger, and the overlap between the valence orbitals of the bonded atoms decreases. Consequently, bond strengths tend to decrease down a column. As shown by the M–Cl bond energies listed in Table 1.1

, the strength of the bond between a group 13 atom and a chlorine atom decreases by more than 30% from B to Tl. Similar decreases are observed for the atoms of groups 14 and 15.

The net effect of these two factors—increasing ionization energies and decreasing bond strengths—is that in going down a group in the p-block, the additional energy released by forming two additional bonds eventually is not great enough to compensate for the additional energy required to remove the two ns2 electrons.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .