Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 47 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

47
24 2
22
2
me Z
J
hn
π
=⋅
,
ãäå å è m  çàðÿä è ìàññà ïîêîÿ ýëåêòðîíà.
Äëÿ âîäîðîäà Z=1, ïîýòîìó äëÿ íåãî ýòî âûðàæåíèå ïîñëå ïîäñòàíîâ-
êè çíà÷åíèé ïîñòîÿííûõ âåëè÷èí å, m è h ïðèìåò âèä:
=
2
13,54
H
J
n
.
Ðèñ. 36 Çàâèñèìîñòü ïåðâîãî ïîòåíöèàëà èîíèçàöèè îò ïîðÿäêîâîãî
íîìåðà ýëåìåíòà â ðÿäó îò H äî Th.
 ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå íàáëþäàåòñÿ îò÷åòëèâî âûðàæåííàÿ ïåðèî-
äè÷íîñòü çíà÷åíèé ýíåðãèè èîíèçàöèè â ïåðèîäàõ è ãðóïïàõ. Íà ðèñ.36
äåìîíñòðèðóåòñÿ ýòà ïåðèîäè÷íîñòü: ìèíèìàëüíûå ýíåðãèè èîíèçàöèè
èìåþò ùåëî÷íûå ìåòàëëû, ìàêñèìàëüíûå áëàãîðîäíûå ãàçû. Âíóòðè
ãðóïïû (ñâåðõó âíèç) ýíåðãèÿ èîíèçàöèè ïàäàåò, à â ïåðèîäàõ (ñëåâà íà-
ïðàâî) íàáëþäàåòñÿ åå ðîñò îò ùåëî÷íîãî ìåòàëëà äî áëàãîðîäíîãî ãàçà.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ýòîò ðîñò ðàçëè÷àåòñÿ äëÿ ýëåìåíòîâ ãëàâíûõ è
ïîáî÷íûõ ïîäãðóïï: äëÿ s- è ð- ýëåìåíòîâ ïîäúåì áîëåå êðóòîé, ÷åì äëÿ
d- è f- ýëåìåíòîâ. Ýòî ñâÿçàíî, êàê óæå óïîìèíàëîñü, ñ çàïîëíåíèåì ýëåê-
òðîíàìè âíåøíåãî èëè âíóòðåííåãî êâàíòîâûõ ñëîåâ.
Êðîìå òîãî, íà õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ýíåðãèè èîíèçàöèè âëèÿþò åùå
äâà ôàêòîðà:
- ïîâûøåííàÿ ïðî÷íîñòü ïîëíîñòüþ è íàïîëîâèíó çàïîëíåííûõ ýëåê-
òðîííûõ îáîëî÷åê;
- ðåçêîå èçìåíåíèå ýíåðãåòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ïðè èçìåíåíèè ãëàâ-
íîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà.
                                2π 2 me 4 Z 2
                           J=            ⋅ 2 ,
                                   h2     n
   ãäå å è m – çàðÿä è ìàññà ïîêîÿ ýëåêòðîíà.
   Äëÿ âîäîðîäà Z=1, ïîýòîìó äëÿ íåãî ýòî âûðàæåíèå ïîñëå ïîäñòàíîâ-
êè çíà÷åíèé ïîñòîÿííûõ âåëè÷èí å, m è h ïðèìåò âèä:
                                   13,54
                            JH =         .
                                    n2




 Ðèñ. 36 Çàâèñèìîñòü ïåðâîãî ïîòåíöèàëà èîíèçàöèè îò ïîðÿäêîâîãî
                íîìåðà ýëåìåíòà â ðÿäó îò H äî Th.

    ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå íàáëþäàåòñÿ îò÷åòëèâî âûðàæåííàÿ ïåðèî-
äè÷íîñòü çíà÷åíèé ýíåðãèè èîíèçàöèè â ïåðèîäàõ è ãðóïïàõ. Íà ðèñ.36
äåìîíñòðèðóåòñÿ ýòà ïåðèîäè÷íîñòü: ìèíèìàëüíûå ýíåðãèè èîíèçàöèè
èìåþò ùåëî÷íûå ìåòàëëû, ìàêñèìàëüíûå – áëàãîðîäíûå ãàçû. Âíóòðè
ãðóïïû (ñâåðõó âíèç) ýíåðãèÿ èîíèçàöèè ïàäàåò, à â ïåðèîäàõ (ñëåâà íà-
ïðàâî) íàáëþäàåòñÿ åå ðîñò îò ùåëî÷íîãî ìåòàëëà äî áëàãîðîäíîãî ãàçà.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ýòîò ðîñò ðàçëè÷àåòñÿ äëÿ ýëåìåíòîâ ãëàâíûõ è
ïîáî÷íûõ ïîäãðóïï: äëÿ s- è ð- ýëåìåíòîâ ïîäúåì áîëåå êðóòîé, ÷åì äëÿ
d- è f- ýëåìåíòîâ. Ýòî ñâÿçàíî, êàê óæå óïîìèíàëîñü, ñ çàïîëíåíèåì ýëåê-
òðîíàìè âíåøíåãî èëè âíóòðåííåãî êâàíòîâûõ ñëîåâ.
   Êðîìå òîãî, íà õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ýíåðãèè èîíèçàöèè âëèÿþò åùå
äâà ôàêòîðà:
   - ïîâûøåííàÿ ïðî÷íîñòü ïîëíîñòüþ è íàïîëîâèíó çàïîëíåííûõ ýëåê-
òðîííûõ îáîëî÷åê;
   - ðåçêîå èçìåíåíèå ýíåðãåòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ïðè èçìåíåíèè ãëàâ-
íîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà.

                                                                     47