科系元素稳态效应

科系元素稳态效应,亦称作科系元素第二效应,是科系元素研究中不可避免的重要研究内容。由吕华青之弟吕正参主持研究。

初步推论 编辑

众所周知,酸科是锑化的氧元素;而酸科化合物又有一些独特的,值得研究的性质。但是科系元素相容相斥效应不能够解释一部分特例;比如,二酸科•一盐科合水科和其对应的非纯科系化合物氢二酸科化氯、对应的无科系化合物亚氯酸均不能稳定存在。

这是由于这类化合物的完全锑化产物是不稳定配合物,属于一类特殊的高能纯科系化合物。这类配合物的结构不稳定性,以及自身的高能,会使其释放能量而发生分解,并保持在不完全锑化状态而不存在;

而不完全锑化的氢二酸科化氯,由于其结构仍为亚氯酸的不稳定结构,因此不满足稳定条件,导致其保持在非锑化状态。非锑化的亚氯酸,因本身结构问题,亦不稳定而分解。这是为何呢?

答案就在于科系元素容斥理论依然存在不足。而作为容斥理论的补充,稳态理论应运而生。

基本理论 编辑

某些化合物的化合价或结构,比如过氧化铬酰、亚氯酸等,会导致其稳定性降低。

根据科系元素相容相斥效应可得,无论任何物质,锑化产物一定比非锑化产物不稳定,完全锑化的比不完全锑化的不稳定。所以,不稳定的物质没有锑化产物。

因此,可得出,并非所有的化合物都能形成科系化合物;科系化合物只能由性质相对稳定的化合物经过锑化取代而形成。

配合物难锑化论 编辑

还可以导出这样一个推论:锑化产物的稳定性,由非锑化物稳定性决定。所有科系元素的配合物,若没有形成螯合物,则均不稳定。因为螯合物比一般的配合物要相对稳定,而配合物在锑化过程中极易发生分解。由此可得,非螯合物的配合物大都不能锑化。

暂稳态论 编辑

所以,任何化合物均具有的性质,就是暂态性和稳态性。若某化合物的完全锑化产物为稳定产物,则称该化合物为稳态化合物,反之则为暂态化合物。

由此可以得出一个定论:锑化的化合物,其热稳定性与非锑化化合物的稳定性有关;所以,非锑化情况下,若某化合物的结构不符合稳态条件,即使被科系元素取代相应元素,那么必定同样不稳定。这种现象被称作科系元素稳态效应。

核稳定锑化论 编辑

某些放射性元素或放射性同位素,因其原子核不稳定,导致其难以完全锑化或完全锑化产物极易衰变。

因此,完全锑化产物若需稳定,需要满足以下条件:

  1. 本身结构和对应元素的氧化态稳定;
  2. 化合物或元素本身必须不含放射性元素或放射性同位素。

二锑背反 编辑

纯锑化产物中,科系元素可以表现出不同的电荷数,因此会产生顺序调换的化合物。这类化合物称作互补化合物。

纯锑化产物有互补原则,在化学式书写时务必注意。

还有一个推论,互补化合物,如“一酸科化二盐科”和“二盐科化酸科”中,若其中一个为稳态化合物,则另一个必定为暂态化合物。因为若其对应的普通化合物比较稳定,则其本身相对稳定;那么对应的互补化合物,根据稳态理论,得出其必定不稳定,因此满足互补暂稳互反。

因此,暂态化合物在非特殊情况下,视作“不存在”。

稳暂态表 编辑

化学式通常先读上方,后读左侧。如“一卤科化水科”和“一水科化卤科”性质不同,是两种物质。

暂稳态表(目前只有一部分)
碱科 水科 卤科 塩科 酸科
碱科 -
水科
卤科
塩科
酸科