Химия. Калюкова Е.Н - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Номер периода определяется главным квантовым числом п. Каждый
период начинается элементом с электронной конфигурацией ns
l
и закан-
чивается элементом с конфигурацией ns
2
(первый период) или ns
2
nр
6
. Ма-
лые периоды (13) содержат 2 и 8 элементов, большие периоды 18 и 32
элемента, седьмой период незавершенный.
Номер группы (всего восемь групп) определяется суммарным числом
электронов во внешнем слое или во внешнем и предвнешнем слоях.
Группы делятся на главные подгруппы, у которых электроны заполня-
ют внешние s и pоболочки: s и pсемейства элементов; и побочные под-
группы, у которых электроны заполняют предвнешние (n 1) dоболочки:
dсемейства элементов и (n 2)fоболочки fсемейства элементов.
В ряду атомов с последовательно возрастающим порядковым номе-
ром (и соответственно зарядом ядра) также последовательно увеличивает-
ся число электронов в них. Это приводит к периодическому повторению
подобных конфигураций их электронных оболочек и подоболочек. Боль-
шинство физикохимических и химических свойств элементов находятся в
зависимости от строения внешних электронных подоболочек.
Так как электронное строение атомов элементов изменяется периоди-
чески, то соответственно периодически изменяются и свойства элементов:
энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность и раз-
меры атомов.
Радиус атома r выражают в нанометрах (нм) или пикометрах (пм).
По периоду слева направо атомный радиус уменьшается. Поскольку заряд
ядра увеличивается, электроны притягиваются с большей силой, что и
уменьшает радиус. Для d и fэлементов вдоль периода радиусы умень-
шаются незначительно, так как происходит заполнение глубинных подо-
болочек.
В группах сверху вниз растет число электронных оболочек, увеличи-
вается главное квантовое число, поэтому радиус увеличивается.
Энергия ионизации Е это энергия, необходимая для удаления одного
моля электронов от одного моля атомов с превращением их в положи-
тельно заряженные ионы. Энергию ионизации выражают в килоджоулях
на моль (кДж/моль) или в электронвольтах (эВ). Она возрастает по пе
42
риоду и уменьшается в группах с увеличением порядкового номера эле-
мента и характеризует восстановительную способность элемента (способ-
ность «отдавать» электроны).
Энергию ионизации можно определять, бомбардируя атомы электро-
нами, ускоренными в электрическом поле. Наименьшую разность потен-
циалов, при которой скорость электрона становится достаточной для ио-
низации атомов, называют потенциалом ионизации атомов данного эле-
мента. Потенциал ионизации (I), выраженный в вольтах (В), численно ра-
вен энергии ионизации (Е), выраженной в электронвольтах.
При затрате достаточной энергии можно удалить из атома два, три и
более электрона. Первый потенциал ионизации соответствует энергии от-
рыва первого электрона, второй энергии отрыва второго электрона и
т. д.
По мере последовательного отрыва электронов от атома положитель-
ный заряд образующегося иона возрастает. Поэтому для удаления каждого
последующего электрона требуется большая затрата энергии, так что по-
следовательные потенциалы ионизации атома I1, I2, I3 возрастают.
Сродство к электрону энергетический эффект присоединения моля
электронов к молю нейтральных атомов с превращением их в отрицатель-
но заряженные ионы. Сродство к электрону выражается в килоджоулях на
моль (кДж/моль) или в электронвольтах (эВ). Сродство к электрону уве-
личивается по периоду и уменьшается в группах с увеличением порядко-
вого номера элемента. Характеризует окислительную способность эле-
мента (способность «присоединять» электроны).
Электроотрицательность (ЭО) полусумма энергий ионизации и
сродства к электрону (по Р. Малликену, США). Понятие электроотрица-
тельности введено для характеристики способности атомов притягивать к
себе электронную плотность. Имеется несколько шкал электроотрица
тельностей. Л. Полинг ввел относительную шкалу электроотрицатель-
ности (ОЭО), приняв ЭО лития равной 1. ОЭО возрастает по периоду и
несколько убывает в группах с возрастанием порядкового номера элемен-
та, хотя эта зависимость носит сложный характер (табл. 2).
43

Страницы