Kainoszimmetria ( más görög καινός új és szimmetria ) - a kifejezés egy új szimmetria pályáit jelöli, vagyis új helyüket a térben - ilyen jelenség, amikor a kémiai elemek atomjaiban először jelennek meg az elektronpályák atomszámként növekszik , nevezetesen az 1s pályák, 2p, 3d, 4f, 5g. Az ilyen pályákat kainoszimmetrikusnak nevezzük. A jelenséget Szergej Alekszandrovics Scsukarev professzor (1893–1984), a Leningrádi Állami Egyetem Kémiai Karának Szervetlen Kémiai Tanszékének vezetője (1939–1977) fedezte fel, és a kifejezést bevezette a tudományos forgalomba .
Azokban az atomokban , amelyekben először jelennek meg atomipályák (1s, 2p, 3d, 4f, 5g), azaz kainoszimmetrikusak, nincsenek azonos szimmetriájú belső töltött pályák (s, p, d, f, g , illetve). Ennek eredményeként ezeknek a pályáknak az elektronsűrűség - eloszlási görbéjét egyetlen maximum jelenléte jellemzi (az azonos szimmetriájú összes többi pályán további maximumok vannak). Ez a kainoszimmetrikus orbitális elektronok atommaghoz való kapcsolódásának növekedéséhez vezet a szűrési hatás jelentős gyengülése, az orbitális atomi sugarak csökkenése , az ionizációs potenciálok növekedése , és ennek következtében a fémes tulajdonságok gyengülése miatt. kanoszimmetrikus elemek a nem kainoszimmetrikusokhoz képest.
A kainoszimmetria jelensége olyan elemekben nyilvánul meg , amelyekben először jelennek meg egy vagy másik szimmetriájú pályák. Ezen elemek jellemzői a vegyértékelektronok alacsonyabb szűrésének köszönhetőek . A nem kainoszimmetrikus vegyértékpályák radiális elektronsűrűség -eloszlásának belső maximumai egybeesnek az azonos szimmetriájú töltött belső pályák analóg maximumaival. Ennek eredményeként a nem kainoszimmetrikus elektronok sokkal nagyobb szűrőhatást tapasztalnak , aminek köszönhetően kapcsolatuk az atommaggal sokkal gyengébb a kainoszimmetrikus elektronokhoz képest .
1. A periódusos rendszer első periódusának elemeinek atomjai , a hidrogén és a hélium . Ezek az elemek kainoszimmetrikus 1s pályával rendelkeznek, aminek következtében atomjaikat nagy ionizációs potenciál jellemzi (13,6 és 24,6 V). A hidrogénnek (1s 1 ) egyetlen s -elektronja van, amely kainoszimmetrikus , így a hidrogén sokkal kevésbé " fémes ", mint az ugyanabban a csoportban található lítium (2s 1 ) .
2. A periódusos rendszer tipikus elemeinek első sorának atomjai , vagyis a második periódus elemei , a bórral kezdődően . Ezek az elemek 2p elektront tartalmaznak , amelyek kainoszimmetrikusak, így például a bór (2s 2 2p 1 ) és a szén (2s 2 2p 2 ) kevésbé „ fémes ”, mint az alumínium (3s 2 3p 1 ) és a szilícium (3s 2 3p 2 ) . Különösen a bór (a 3. csoport első tipikus eleme ) , amely egy kainoszimmetrikus 2p -elektronnal rendelkezik, az első ionizációs potenciálja 8,3 V. Ugyanezen harmadik csoport második tipikus elemében , az alumíniumban az első ionizációs potenciál jelentősen nagyobb. alacsonyabb - 5,9 V a 3p orbitális nem kainoszimmetriája miatt. A kainoszimmetria fogalma lehetővé teszi a többrétegű analógia meglétét .
3. A negyedik periódus beillesztett dekádjának elemeinek atomjai ( szkandium Sc - cink Zn ). Ezekben az elemekben a 3d- elektronok kainoszimmetrikusak , aminek következtében ezeknek az elektronoknak erősebb kötése figyelhető meg az atommaggal , mint a 4d- és 5d- elemekben . Ezt a legvilágosabban az első d-elektron leválásának megfelelő harmadik ionizációs potenciál értékei mutatják . Ennek a hatásnak és a lantanid összehúzódásnak a hatodik periódus d- elemeire ( hafnium Hf - higany Hg ) együttes hatása összehúzódási analógiához vezet : például a nióbium és a tantál, a cirkónium és a hafnium kémiai tulajdonságai, a molibdén és a volfrám annyira hasonlóak, hogy hosszú ideig ezeket a párokat egy elemnek tekintették.