铊的毒性和离子共价性

张永和

美国惠林研究院

 

      铊(Tl)是p 电子轨道元素。由于孤对电子ns2效应,铊具有较强的离子性的一价离子电子结构,使其相似于s 电子轨道元素(碱金属)的化学性质。

      按照离子共价论:事物皆存在于离子共价势能IC,即离子性动能 I(Z*,Iz , n*) 与共价性环境 C(rc-1,n*rc-1和谐 [1,2]:

 

IC = I(Z*,Iz , n*) C(rc-1, n*rc-1) 

 

 由离子共价性参数表可见:

 

1)比较碱金属,铊的离子性参数 I(Z*,Iz , n*) 较高而共价半径较小,因此具有较高的离子共价性 IC, Tl+  (1.887),Tl3+(3.307), 即较高的键强度、电荷密度、离子激活能。

2)生成Tl+的电离能(6.11)比生成Tl3+的电离能(29.8)特别低而使其生成稳定的离子化合物。Tl3+(3.307)具有较强的电子获取能力,是一种强氧化剂。

3)由于铊的高空间共价性(2.815)致使与硫配位体有较高的亲和力,从而攻击含硫蛋白。

4)由于铊(Tl+)的共价半径rc1.549)和钾(K+ )的(1.95 )钠(Na+)的(1.572 )几乎相等,它会代替钾和钠并夺取它们的通道进入我们的身体,造成身体的钾钠流失。

 

 

离子共价性参数  

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离子 n* Iz Iav rc-1 n*rc-1 Z* rc Xz XIC IC

Na+

2.89 5.14 5.14 0.636 1.838 1.777 1.572 0.948 0.853 1.13
K+ 3.45 4.34 4.34 0.513 1.769 1.949 1.95 0.899 0.799 0.999
Tl+ 4.36 6.11 6.11 0.646 2.815 2.922 1.549 1.069 1.164 1.887
Tl3+ 4.36 29.8 18.11 0.646 2.815 5.122 1.549 1.423 1.749 3.307
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n* -   有效主量子数 ,          Iz -      最后电离势,            Iav -   平均电离势,  

rc-1-  σ 共价性,                    n*rc-1- 空间共价性,               Z* -   有效核电荷,

r-    共价半径,                  Xz -    Zhang 82电负性,         XIC -  Zhang 10电负性.

IC -   离子共价性

 

 [1] Zhang, Y. Ionocovalency and Applications 1. Ionocovalency Model and Orbital   Hybrid Scales.    Int.  J. Mol. Sci. 2010, 11, 4381-4406

 [2] Zhang, Y.  离子共价论 J. Am. huilin. Ins. 2011, 5 (B), 1-9

 

 

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