普通化学第五章.ppt
(2)已知某元素在第四周期、ⅦA族,指出是什么元素?n=4,最外层电子数=7,外层电子构型:∴电子分布式:→35号Br元素的性质决定于核外电子的分布。在周期表中,元素核外电子的分布呈周期性变化,所以元素的许多性质:原子半径、电离能、电负性等也呈现周期性变化。返回第93页,共113页,星期六,2024年,5月§5-4元素性质的周期性变化
与原子结构的关系一、原子半径(r)通常说的原子半径是指原子在形成化学键或者相互接触时,最接近的两个原子核之间的距离的一半。根据原子间相互作用力的不同,原子半径可以分为三类:第94页,共113页,星期六,2024年,5月共价半径(rc)、金属半径(rm)、范氏半径(rV)(非金属元素)(金属元素)(稀有气体元素)数量级:0.1nm影响原子半径大小的因素主要有两个:核电荷数和电子层数。第95页,共113页,星期六,2024年,5月周期表中原子半径的变化规律第96页,共113页,星期六,2024年,5月长周期(四、五、六、七)中:主族元素原子半径的变化趋势与短周期相同,而副族元素原子半径从左到右减小趋势较弱——屏蔽作用。【变化规律】同周期中:在短周期(一、二、三周期)中,从左到右,随原子序数增大,核电荷数增多,核对外层电子吸引力增强,原子半径逐渐减小;第97页,共113页,星期六,2024年,5月同族中:从上到下,半径逐渐增大。主族的变化趋势较明显,副族较弱一些。而第五、第六周期同一副族中两个元素的原子半径非常接近——“镧系收缩”?KCaScTiVCrr/pm227197161145131125?RbSrYZrNbMor/pm248215178159143136?CsBaLaHfTaWr/pm267217187156143137“镧系收缩”第98页,共113页,星期六,2024年,5月原子半径在周期表中的变化趋势r减小r增大第99页,共113页,星期六,2024年,5月原子半径的大小与原子得失电子的能力有密切关系。一般来说,原子半径越大,核对外层电子的吸引力越弱,原子越容易失去电子,而得电子越困难;原子半径越小,核对外层电子吸引力越强,原子越容易得到电子,而失电子越困难。(但稀有气体元素是个例外,它们本身具有非常稳定的电子结构,所以既不容易得电子,也不容易失电子。)第100页,共113页,星期六,2024年,5月二、电离能(ionizationenergy)(I)使处于基态的气态原子或离子失去一个电子所需要的最小能量。第一电离能(I1)第二电离能(I2)元素电离能越小,说明元素的原子或离子越容易失去电子;越大,说明元素的原子或离子越难失去电子。第101页,共113页,星期六,2024年,5月电离能的大小,主要取决于原子半径和电子层结构。同一周期中:电子层数相同,从左到右,随核电荷数升高,原子半径减小,核对外层电子吸引力增大,所以电离能逐渐增大。同一族中:从上到下,电子层数越来越多,半径越来越大,核对外层电子吸引力越来越小,所以电离能逐渐减小。第102页,共113页,星期六,2024年,5月周期表中第一电离能的变化第103页,共113页,星期六,2024年,5月电离能变化趋势稀有气体元素电离能明显高于同周期其他元素,因为其外层轨道全充满,处于稳定状态,所以不容易失电子。I1增加I1减小第104页,共113页,星期六,2024年,5月三、电负性(electronegativity)电负性表示元素的原子在分子中吸引电子的能力。它直接反映了元素在成键时(相互化合)对电子吸引能力的大小。电负性越大,说明原子在分子中吸引电子的能力越强;电负性越小,说明原子在分子中吸引电子的能力越弱。非金属元素的电负性一般大于2.0,而金属元素的电负性一般小于2.0。第105页,共113页,星期六,2024年,5月电负性随原子序数的变化第106页,共113页,星期六,2024年,5月电负性变化趋势在周期表中:同一周期从左到右,电负性逐渐增大;同一族中,从上到下,电负性逐渐减小。习惯上,称电负性大的元素,非金属性强;电负性小的元素,金属性强。χ增加χ减小第107页,共113页,星期六,2024年,5月四、元素的氧化数(oxidationnumber)元素