Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 75 стр.

                        I1 < I 2 < I 3 ... ,                     тем же). Небольшие неравномерности в возрастании энергий ио-
так как с увеличением числа отрываемых электронов растет заряд   низации обусловлены особой устойчивостью заполненных и пус-
образующегося положительного иона, который сильнее притяги-      тых подуровней.
вает электрон.                                                          3. Энергии ионизации в пределах одной группы уменьша-
      Поскольку энергетические эффекты химических процессов      ются по мере увеличения размера атомов.
соизмеримы с первыми потенциалами ионизации, то в после-                4. Энергии ионизации вставных декад сравнительно мало
дующем мы будем рассматривать лишь первые энергии иониза-        изменяются при переходе от одного элемента к другому. Это
ции.                                                             обусловлено проникновением внешних s-электронов под экрани-
      Для выяснения закономерностей энергии ионизации необ-      рующее действие других электронов.
ходимо рассмотреть факторы, определяющие энергию электро-               От энергии ионизации в значительной степени зависят ха-
нов в атомах.                                                    рактер и прочность химической связи, а также восстановитель-
      Эффект экранирования заряда ядра обусловлен наличием       ные свойства атомов, так как чем меньше ионизационный потен-
между рассматриваемым электроном и ядром других электронов,      циал, тем легче атом отдает электрон.
которые уменьшают воздействие на этот электрон положительно-            Следует отметить, что поле ядра удерживает не только
го заряда ядра. Экранирование возрастает с увеличением числа     электроны в атомах, но также притягивает и свободный электрон,
электронных слоев.                                               находящийся вблизи атома.
      Эффект проникновения электронов к ядру обусловлен тем,            Сродством к электрону называют количество энергии,
что, согласно квантовой механике, электрон может находиться в    выделяемой нейтральным атомом при присоединении к нему
любой точке атома. Это означает, что даже внешний электрон       электрон, при этом образуется отрицательно заряженный ион.
определенное время находится в области, близкой к ядру, т.е.     Подобно энергии ионизации сродство к электрону обычно выра-
проникает к ядру через слои внутренних электронов. Эффект        жают в электрон-вольтах (эВ) или кДж/моль.
проникновения увеличивает прочность связи электрона с ядром.            Электронное сродство известно лишь для небольшого чис-
      Взаимное отталкивание электронов, принадлежащих к од-      ла элементов. Сродство к электрону зависит от электронной кон-
ному и тому же слою, также оказывает большое влияние на          фигурации атома. Максимальным сродством к электрону обла-
прочность связи электронов в атоме. Особенно сильно это на-      дают атомы галогенов; наименьшими значениями сродства к
блюдается у двух электронов с противоположными спинами, на-      электрону  атомы с электронной конфигурацией s 2 ( Be , Mg ,
ходящихся на одной орбитали.                                      Zn ) и с полностью или наполовину заполненным p – оболочкой
      Таким образом, сравнивая первые энергии ионизации эле-     ( Ne , Ar , Kr , N , P , As ).
ментов, можно сделать следующие выводы:
      1. Энергии ионизации атомов щелочных металлов являются                 Задачи и вопросы для самоконтроля
наиболее низкими, что обусловлено сильным экранированием
заряда ядра электронными оболочками атомов благородного газа,         6.1. Составьте электронную формулу атома элемента с по-
которые предшествуют внешнему электрону.                         рядковым номером 39. На основании электронной формулы оп-
      2. По периоду энергии ионизации возрастают от щелочного    ределите период и группу периодической системы. К какому се-
металла к благородному газу. Это объясняется увеличением заря-   мейству относится данный элемент?
да ядра (при этом число электронных слоев остается одним и            6.2. Составьте электронную формулу атома элемента с по-

                               146                                                            147