Строение атомов. 
Состояния окисления

При переходе от первого ряда ко второму заряды ядер элементов каждой группы увеличиваются соответственно на 18 единиц и появляются две заполненные оболочки 4р⁶ и 5s², а главное квантовое число застраивающейся (/-оболочки увеличивается на единицу. В связи с этим несколько возрастают размеры атомов и падает их электроотрицательность (ср. табл. 32.2 и 31.1). В целом также немного уменьшаются по;

Таблица 32.2. Характеристика тяжелых переходных элементов.

Примечание Жирным шрифтом выделены степени окисления устойчивые в водных растворах тенциалы ионизации, первый и второй — очень мало, в отдельных случаях даже увеличиваются, а третий потенциал, отвечающий отрыву*/-электрона, падает более значительно — на 2—4 В. Следовательно, Ad-электроны энергетически более доступны для участия в образовании ковалентных связей, чем 3d-электроны.

Переход от первого переходного элемента второго ряда — иттрия — к его аналогу в третьем ряду — лантану — также представляет шаг на 18 атомных номеров, в результате которого орбитальный радиус атома лантана оказывается больше, а потенциалы ионизации меньше, чем у атома иттрия, т. е. воспроизводится та же тенденция, которую мы отметили в отношении перехода от первого ко второму ряду.

Однако вслед за лантаном в шестом периоде появляются 14/-элсментов — лантаноидов, поэтому неизбежно возникает некоторый разрыв в свойствах лантана и гафния — первого и второго членов третьей вставной декады 5с/-элементов. Размер атома гафния много меньше, чем лантана, и даже меньше, чем циркония: здесь проявляется так называемое лантаноидное сжатие. В основе этого явления лежит рост эффективного заряда атома при переходе от лантана к гафнию. Эта же причина приводит и к довольно резкому повышению потенциалов ионизации. Далее, начиная с гафния, в третьем ряду сохраняется такая же тенденция к уменьшению размера атомов и росту потенциалов ионизации и элсктроотрнцатсльности, что и во втором ряду переходных элементов.

В результате атомы элементов от гафния до ртути очень близки по размерам и электроотрицательности к своим аналогам из второго ряда.

У переходных элементов третьего ряда, так же как и во втором ряду, соотношение последовательных потенциалов ионизации свидетельствует об относительной энергетической доступности */-электро нов. В целом поэтому тяжелые переходные металлы по сравнению с легкими более склонны к образованию соединений, в которых они находятся в относительно высоких (не менее +3) степенях окисления (ср. табл. 32.3 и 31.1). Максимальное состояние окисления (+8 у рутения и осмия) выше, чем у всех остальных элементов периодической системы.