Зависимость свойств элементов от строения их атомов
Теория строения атомов объясняет периодическое изменение свойств элементов при увеличении порядкового номера.
Важнейшими свойствами элементов являются металличность (металлические свойства) и неметалличность (неметаллические свойства).
Металличность – способность атомов элемента отдавать электроны. Количественной характеристикой металличности является энергия ионизации.
Энергия ионизации - энергия, которую необходимо затратить для отрыва электрона от атома, т.е. для превращения атома в положительно заряженный ион.
Чем меньше энергия ионизации, тем легче атом отдает электроны, тем сильнее металлические свойства элемента.
Неметалличность – способность атомов элемента присоединять электроны. Количественной характеристикой неметалличности является сродство к электрону.
Сродство к электрону – энергия, которая выделяется при присоединении электрона к нейтральному атому, т.е. при превращении атома в отрицательно заряженный ион.
Чем больше энергия сродства к электрону, тем легче атом присоединяет электрон, тем сильнее неметаллические свойства элемента.
Универсальной характеристикой металличности и неметалличности является электроотрицательность элемента (ЭО).
Электроотрицательность элемента (ЭО) – характеризует способность его атомов притягивать к себе электроны, которые участвуют в образовании химических связей с другими атомами в молекуле.
|
|
|
При определении значений относительной электроотрицательности различных элементов за единицу принята ЭО лития.
Чем больше металличность, тем меньше ЭО.
Чем больше неметалличность, тем больше ЭО.
Рассмотрим, как изменяются некоторые характеристики элементов в малых периодах с возрастанием порядкового номера
 |
‒ заряд ядер атомов ↑
‒ число электронных слоев атомов не изменяется
‒ число электронов на внешнем слое атомов ↑ от 1 до 8
‒ радиус атомов ↓
‒ прочность связи электронов внешнего слоя с ядром ↑
‒ энергия ионизации ↑
‒ сродство к электрону ↑
‒ электроотрицательность ↑
‒ металлические свойства ↓
‒ неметаллические свойства ↑
В больших периодах с увеличением заряда ядер электронное строение атомов изменяется сложнее, чем в малых периодах. Поэтому и изменение свойств элементов в больших периодах более сложное.
Рассмотрим эти изменения на примере четвертого периода. Элементы К и Са, в атомах которых на внешнем слое находится соответственно 1 и 2 электрона – s- элементы - имеют наибольшие радиусы среди всех элементов 4 периода, поэтому они легко отдают эти электроны и являются типичными металлами, имеют самые низкие в 4 периоде значения электроотрицательности.
|
|
|
В атомах следующих 10 элементов (от скандия до цинка) происходит заполнение d -подуровня предвнешнего слоя. Радиусы атомов d-элементов мало отличаются между собой. Поэтому d- элементы похожи по своим свойствам, все они являются металлами (но менее активными, чем К и Са, которые имеют меньшие заряды ядер и большие радиусы атомов). Электроотрицательность всех d-элементов 4 периода изменяется в небольшом интервале (от 1,3 до 1,9)
В атомах последних шести элементов (от галлия до криптона) заполняется р-подуровень внешнего слоя, поэтому количество электронов на внешнем слое увеличивается от 3 до 8. Радиусы атомов этих элементов уменьшаются справа налево. Уменьшение радиуса атомов и увеличение числа электронов на внешнем слое является причиной уменьшения металличности и увеличения неметалличности элементов слева направо (ЭО этих элементов изменяется от 1,6 до 2,8).
Рассмотрим, как изменяются некоторые характеристики элементов в главных подгруппах с возрастанием порядкового номера:
‒ заряд ядер атомов ↑
‒ число электронных слоев атомов ↑
|
|
|
‒ число электронов на внешнем слое атомов не изменяется
‒ радиус атомов ↑
‒ прочность связи электронов внешнего слоя с ядром ↓
‒ электроотрицательность ↓
‒ энергия ионизации ↓
‒ сродство к электрону ↓
‒ металлические свойства ↑
‒ неметаллические свойства ↓
Число валентных электронов для большинства элементов равно номеру группы. Валентные электроны – это электроны, которые могут участвовать в образовании химических связей.
В атомах и s - и p-элементов валентными являются, как правило, все электроны внешнего слоя. В атомах d-элементов валентными являются электроны внешнего слоя (2 или 1), а также все или некоторые электроны предвнешнего слоя.
Контрольные вопросы для закрепления:
1. Назовите элемент, в атоме которого содержится 11 протонов и 12 нейтронов. Чему равно число валентных электронов у данного атома?
2. На каком энергетическом уровне и на каком энергетическом подуровне находится электрон, для которого n= 4 и l = 1? Какую форму имеет облако этого электрона?
3. Наибольший радиус атома имеет:
а) F в) Br
б) Cl г) I
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 492; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!