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离子半径
离子半径是晶体中,阳、阴(或正、负)离子间的“接触”半径。一般所说的离子半径,是以NaCl型离子晶体为标准的数值。阴离子半径因最外层电子数增多,它比相应的原子半径大(如rCl-=181pm,rCl=99pm)。因此,镧系后的元素跟前一周期的同族元素(如锆和铪、铌和钽、钼和钨)离子半径大致相等。
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稀土元素
元素周期表中第IIIB族钪、钇和原子序数从57~当时发现这些元素的矿物稀少,又难以分离,它们的氧化物难熔难溶,很像组成土壤的氧化物,因此得名稀土元素。稀土元素原子的最外电子层是2个s电子,次外层大都是8个电子,原子半径和离子半径很接近(除钪外),因此它们的化学性质很相似。常用的分离方法是萃取和离子交换。
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锕系元素
前4种元素存在于自然界中,后11种元素都是1940年后用人工核反应合成的。随着原子序数的递增,锕系元素增加的电子填充在5f轨道中,它们外层7s、6d轨道的电子排布基本相同。锕系元素的原子结构和化学性质很相似,离子半径相差很小,所以分离锕系元素十分困难。分离锕系元素用得比较多的方法是溶剂萃取和离子交换。
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晶格能
设计一个热化学循环,然后根据实验测得的热化学量(如生成热、升华热、离解热、电离能、电子亲合势)进行计算。影响晶格能大小的因素主要是离子半径、离子电荷以及离子的电子层构型等。例如,根据晶格能大小可以求得难以从实验测出的电子亲和势,可以求得离子化合物的溶解热,并能预测溶解时的热效应。
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氢氧化物
元素跟氢氧根形成的无机化合物叫氢氧化物。从定义分析,非金属元素跟氢氧根结合的化合物也称氢氧化物,如硝酸HONO2、硫酸(HO)2SO2、原硅酸Si(OH)4等。因此,氧化物对应的水化物都可看作氢氧化物。随着离子势增大(即离子电荷Z增大,离子半径r减小),R—O间键增强,在水中容易发生酸式离解,否则容易发生碱式离解。
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离子化合物
离子化合物是阳、阴离子之间通过离子键结合而形成的化合物。NaCl、MgO、CaF2等实际上只是表示离子晶体中阳、阴离子个数的简单整数比和重量组成比的化学式,不是分子式。离子化合物的熔点,与离子所带电荷、离子半径和离子的核外电子排布等结构特征有关。大多数离子化合物易溶于水,难溶于有机溶剂。
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镧系元素
镧系元素原子的最外面两层电子结构相似,不同的仅在4f亚层,因此它们的化学性质非常相似。这些元素的单质,活泼性仅次于碱土金属,能跟热水作用生成氢气,化合价一般是3,能形成稳定的3价化合物和配位化合物。镧系元素的原子半径和离子半径随着原子序数的增加而逐渐缩小,这种现象叫镧系收缩。
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离子
离子是由原子(包括原子团)或分子失去或得到电子后形成的带电粒子。比较氯化钠溶液和由钠原子组成的金属钠、由氯分子组成的单质氯气的性质,它们在很多方面都不相同。得到电子后带负电荷,变成阴离子(或负离子)。(2)离子半径测定离子化合物的核间距,可以算出离子的半径,如rI-=216pm,rBr-=195pm。
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传统陶瓷
传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐,自然界存在大量天然的硅酸盐,如岩石、砂子、粘土、土壤等,还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石、锆英石、绿柱石、石英等,它们都属于天然的硅酸盐。硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。由于铝是3价的,因此置换后必然要引进其他阳离子以保持电荷平衡。