Kainosimetría ( otro griego καινός nuevo y simetría ) - el término denota los orbitales de una nueva simetría, es decir, su nueva ubicación en el espacio - tal fenómeno cuando los orbitales electrónicos en los átomos de los elementos químicos aparecen por primera vez como el número atómico aumenta , a saber, los orbitales 1s, 2p, 3d, 4f, 5g. Estos orbitales se denominan kainosimétricos. El fenómeno fue descubierto y el término fue introducido en la circulación científica por el profesor Sergei Aleksandrovich Shchukarev (1893–1984), jefe del Departamento de Química Inorgánica de la Facultad de Química de la Universidad Estatal de Leningrado (1939–1977).
En los átomos en los que los orbitales atómicos aparecen por primera vez (1s, 2p, 3d, 4f, 5g), es decir, son kainosimétricos, no existen orbitales internos llenos de la misma simetría (s, p, d, f, g , respectivamente). Como resultado, la curva de distribución de densidad de electrones para estos orbitales se caracteriza por la presencia de un único máximo (todos los demás orbitales de la misma simetría tienen máximos adicionales). Esto conduce a un aumento en el acoplamiento de los electrones orbitales kainosimétricos con el núcleo debido a un debilitamiento significativo del efecto de pantalla , una disminución en los radios atómicos orbitales , un aumento en los potenciales de ionización y, en consecuencia, a un debilitamiento de las propiedades metálicas de elementos kainosimétricos en comparación con los no kainosimétricos.
El fenómeno de la cainosimetría se manifiesta en elementos en los que aparecen por primera vez orbitales de una u otra simetría. Las características de estos elementos se deben al menor apantallamiento de los electrones de valencia . Los máximos internos de la distribución de densidad electrónica radial para orbitales de valencia no cainosimétricos coinciden con los máximos análogos de los orbitales internos llenos de la misma simetría. Como resultado, los electrones no kainosimétricos experimentan un efecto de pantalla mucho mayor , por lo que su conexión con el núcleo es mucho más débil en comparación con los electrones kainosimétricos .
1. Átomos de los elementos del primer período del sistema periódico , hidrógeno y helio . Estos elementos tienen orbitales kainosimétricos 1s, por lo que sus átomos se caracterizan por tener altos potenciales de ionización (13,6 y 24,6 V, respectivamente). El hidrógeno (1s 1 ) tiene un solo electrón s que es kainosimétrico, por lo que el hidrógeno es mucho menos " metálico " que el litio (2s 1 ), ubicado en el mismo grupo .
2. Átomos de la primera fila de elementos típicos del sistema periódico , es decir, elementos del segundo período , comenzando por el boro . Estos elementos tienen electrones 2p que son kainosimétricos, así, por ejemplo, el boro (2s 2 2p 1 ) y el carbono (2s 2 2p 2 ) son menos “ metálicos ” que el aluminio (3s 2 3p 1 ) y el silicio (3s 2 3p 2 ) . En particular, el boro (el primer elemento típico del grupo 3 ), que tiene un electrón 2p kainosimétrico , tiene un primer potencial de ionización de 8,3 V. En el segundo elemento típico del mismo tercer grupo , el aluminio , el primer potencial de ionización es significativamente inferior - 5,9 V debido a la no cainosimetría del orbital 3p. La noción de cainosimetría permite señalar la existencia de una analogía en capas .
3. Átomos de elementos de la década intercalada del cuarto período ( escandio Sc - zinc Zn ). En estos elementos , los electrones 3d son kainosimétricos , como resultado de lo cual se observa un enlace más fuerte de estos electrones con el núcleo que en los elementos 4d y 5d . Esto se ilustra más claramente con los valores del tercer potencial de ionización correspondiente al desprendimiento del primer electrón d . La influencia combinada de este efecto y la contracción de los lantánidos para los elementos d del sexto período ( hafnio Hf - mercurio Hg ) conduce a la existencia de una analogía de contracción : por ejemplo, las propiedades químicas del niobio y el tantalio, el circonio y el hafnio, el molibdeno y el tungsteno son tan similares que durante mucho tiempo estos pares se consideraron un solo elemento.