大学化学 第六章 物质结构基础-3.ppt

副族元素的第一电离能随原子序数的增加不规则地稍有增加，但是，增加的幅度很小。同一副族元素，从上到下变化幅度较小。除ⅢB外，其他副族元素从上到下，电离能增加，金属性减小。原子内层电子的电离能明显大于外层电子的电离能，因此最易失去的是外层电子。Na的I2I1，+1Mg的I3I2，+2Al的I4I3，+3Si的I5I4,+4任何元素第三电离能之后的各级电离能数值都较大，高于+3价的独立离子通常很少存在。电离能数据可解释元素的常见化合价原子的失电子次序一般，价电子的电离顺序：np→ns→（n-1）d→（n-2）fFe电子排布[Ar]3d64s2Fe3+电子排布[Ar]3d51s2s3s4s2p3p4p3d1s2s2p3s3p4s3d4p1s2s3s4s2p3p4p3d6s4f5d6pAs[Ar]3d104s24p3As3-[Ar]3d104s24p6Bi[Xe]4f145d106s26p3Bi3+[Xe]4f145d106s2写正离子的电子排布式，需知（1）原子的电子排布式；（2）失电子顺序。6.3.3电子亲和能元素的气态原子在基态时获得一个电子成为一价气态负离子所放出的能量称为电子亲和能。O(g)+e-?O-(g)Eea,1=140.0kJ.mol-1例如：O-(g)+e-?O2-(g)Eea,2=-844.2kJ.mol-1当负一价离子再获得电子时要克服负电荷之间的排斥力，因此要吸收能量。本书符号与热力学规定相反。电子亲和能(electronaffinity)反映了原子得到电子的难易。电子亲和能取决于原子的有效核电荷、原子半径和原子的电子层结构。同一周期：从左到右，Z*增大，r减小，最外层电子数依次增多，趋向于结合电子形成8电子结构，Eea,1的值增大。卤素的Eea,1呈现最大值。同一主族从上到下，规律不很明显，大部分的Eea,1值变小。但第二周期的N、O、F比第三周期的P、S、Cl的电子亲和能小。Eea,1的最大值不出现在F原子而是Cl原子。√原子在分子中吸引电子的能力称为元素的电负性，用表示。鲍林规定元素氟的电负性为4.0，再根据热化学数据和分子的键能，计算出各元素的相对电负性。6.3.4电负性同族元素自上而下电负性减小。同一周期元素自左向右电负性增大。F元素χ为3.98；Cs和Fr电负性最小。一般说来，金属元素的电负性在2.0以下，非金属元素的电负性在2.0以上。电负性(electronegativity)差别较大的元素之间相互化合生成离子键的倾向较强。电负性相同或接近的非金属元素一般形成共价键分子。电负性相同或接近的金属元素一般以金属键结合，形成金属间化合物或合金。元素的金属性和非金属性是指其原子在化学反应中失去和得到电子的能力。在化学反应中，某元素原子若容易失去电子而转变为阳离子，则其金属性就强；反之，若容易得到电子而转变为阴离子，则其非金属性强。同一周期元素由左到右，金属性减小，非金属性增加。同族元素由上而下，金属性增加，非金属性减弱（副族元素有例外）。第六章物质结构基础由于原子的电子层结构呈周期性变化，导致与电子层结构有关的元素的基本性质，如原子半径、电离能、电子亲和能和电负性等也呈周期性变化。6.3元素的性质与原子结构的关系原子在形成化学键或相互接触时,一个原子与另一个最邻近的同种元素原子的核间距(d)的一半，称为原子半径（atomicradius）。根据原子间作用力的不同，原子半径一般可分为三种：共价半径，金属半径和范德华半径。6.3.1原子半径共价半径：同种元素的两个原子以共价单键连接时，它们核间距离的一半称为该原子的共价半径。（同一元素的两个原子以共价单键、双键或叁键连接时，共价半径不同。）金属半径：在金属晶体中相邻两个金属原子的核间距的一半称为金属半径。范