Основные периодические закономерности
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
По Периодической системе можно отследить и изменения некоторых свойств атомов. Здесь мы будем рассматривать изменение свойств при движении вправо по периоду и вниз по группе. Следует отметить, что рассматриваемые изменения лучше соблюдаются для элементов главных подгрупп, в группах и периодах существуют внутренняя и вторичная периодичность, обусловленные особенностями электронного строения элементов. При описании закономерностей изменения химических свойств следует исключать из рассмотрения благородные газы, поскольку последние имеют завершенную конфигурацию внешнего электронного уровня и являются химически инертными.
Степень окисления, валентность
Поскольку положение химического элемента в периодической системе определяется строением его атома в целом и электронной оболочки в частности, то это самое положение дает нам много информации о возможных степенях окисления и валентностях химического элемента.
Начнем с рассмотрения максимальной и минимальной степеней окисления и валентности.
Максимальная степень окисления равна номеру группы, в которой расположен химический элемент, поскольку именно столько электронов атом химического элемента содержит на внешнем электронном уровне. Наиболее важными исключениями здесь являются F, O и Fe с высшими степенями окисления 0, +2 и +6 соответственно.
Минимальная степень окисления неметаллов равна разности номера группы и восьми, поскольку именно столько электронов атому химического элемента не хватает до завершения уровня.
Металлы не проявляют отрицательных степеней окисления, минимальная степень окисления всех металлов равна 0.
Максимальная валентность равна номеру группы, в которой расположен элемент. Наиболее важными исключениями здесь являются N, O, F с максимальными валентностями IV, I и IV соответственно.
Что касается промежуточных степеней окисления и валентностей, то для p-элементов существует правило четности.
Наиболее характерными для p-элементов оказываются степени окисления и валентности, по четности совпадающие с четностью группы ПСХЭ, в которой расположен элемент.
Правило четности не является жестким правилом, однако во многих случаях помогает легко определить возможные степени окисления p-элементов.
Радиус атома
Начнем рассмотрение с такой важной характеристики, как радиус атома. Радиус атома можно определить как среднее расстояние от центра атомного ядра до электронного облака внешних электронов. Таким образом, радиус атома определяется размером электронной оболочки атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит увеличение заряда ядра и количества электронов, причем каждый новый электрон располагается на том же электронном уровне. При этом усиливающееся электростатическое взаимодействие приводит к уменьшению радиуса атома.
При движении вниз по группе происходит увеличение числа заселенных электронных уровней, что приводит к увеличению радиуса атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит уменьшения радиуса атома.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит увеличение радиуса атома.
Металлические свойства
Под металлическими свойствами атома понимают в первую очередь способность атома отдавать электроны с внешнего электронного уровня. Таким образом, металлические свойства будут возрастать с уменьшением энергии ионизации.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит ослабевание металлических свойств.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит усиление металлических свойств.
Кроме того, способность атома отдавать электроны определяет восстановительные свойства атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит ослабление восстановительных свойств.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит усиление восстановительных свойств.
Энергия ионизации
Энергия ионизации — та энергия, которую необходимо сообщить атому для отрыва электрона.
Поскольку энергия взаимодействия заряженных частиц уменьшается с ростом расстояния между ними (закон Кулона), то энергия ионизации будет падать при увеличении радиуса атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит увеличение энергии ионизации.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит уменьшение энергии ионизации.
Неметаллические свойства
Под неметаллическими свойствами понимают в первую очередь способность атома присоединять электроны. Таким образом, неметаллические свойства будут увеличиваться с увеличением сродства к электрону.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит усиление неметаллических свойств.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит ослабление неметаллических свойств.
Кроме того, способность атома присоединять электроны определяет окислительные свойства атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит усиление окислительных свойств.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит ослабление окислительных свойств.
С изменением неметаллическими свойствами связана и электроотрицательность атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит увеличение электроотрицательности.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит уменьшение электроотрицательности.
Сродство к электрону
Сродство к электрону — та энергия, которая выделяется или поглощается при присоединении электрона к атому.
Поскольку энергия взаимодействия заряженных частиц уменьшается с ростом расстояния между ними, то сродство к электрону будет падать при увеличении радиуса атома.
При движении по периодической системе вправо по периоду происходит увеличение сродства к электрону.
При движении по периодической системе вниз по группе происходит уменьшение сродства к электрону.
