Зависимость некоторых свойств элементов и их соединений от z
Свойства |
Изменение свойств элементов с ростом Z |
|
В периодах (слева направо) |
В главных подгруппах (сверху вниз) |
|
Первая энергия ионизации I1* |
Увеличивается |
Уменьшается |
Сродство к электрону F * |
||
Относительная ЭО |
||
Орбитальный радиус r |
Уменьшается |
Увеличивается |
Окислительные |
Усиливаются |
Ослабевают |
Неметаллические |
||
Кислотный характер соединений |
||
Восстановительные |
Ослабевают |
Усиливаются |
Металлические |
||
Основной характер соединений |
||
Плотность простых веществ |
Увеличивается |
Возрастает по схеме I IV VIII |
Температуры кипения металлов |
– |
Уменьшается |
Способность к комплексообразованию (для d-элементов) |
Усиливается |
Усиливается в побочных подгруппах |
Растворимость гидроксидов |
От типичных металлов к амфотерным элементам убывает |
|
* Изменение свойства в периодах не монотонное, имеются локальные максимумы.
2. Сродство к электрону F (Дж/моль или эВ) – это энергия, которая выделяется при присоединении 1 моль электронов к
1 моль атомов. Данное свойство атома характеризует его окислительную способность: чем больше значение F, тем сильнее выражены окислительные свойства атома. В группах с увеличением порядкового номера элемента энергия сродства к электрону уменьшается, а в периодах – возрастает, но не монотонно. Локальные максимумы значений F смещены на один элемент влево по сравнению с энергией ионизации атома. Наибольшими значениями F обладают элементы VII (А) группы, а у большинства металлов и у благородных газов сродство к электрону невелико или отрицательно.
3. Электроотрицательность (ЭО) характеризует способность атомов притягивать к себе электроны. Эта величина имеет условный характер, так как способность атома притягивать электроны зависит от типа соединения и валентного состояния элемента.
По относительной шкале электроотрицательностей Л. Полинга абсолютная ЭО атома лития принята равной 1, а ЭО остальных атомов отнесены к значению абсолютной ЭО(Li). По этой шкале максимальным значением ЭО, равным четырем, обладает атом фтора. Значения относительной ЭО некоторых элементов приведены в табл. 4. Общая тенденция изменения относительной ЭО атомов в периодах и группах ПС приведена в табл. 3.
Так как движение электрона имеет волновой характер, то невозможно оценить абсолютные размеры атомов. Поэтому на практике пользуются их условными размерами: орбитальным радиусом и эффективным радиусом.
Орбитальный радиус r – это теоретически рассчитанное расстояние от ядра до главного максимума электронной плотности внешней АО. Эффективные радиусы rэф атомов оценивают по экспериментальным данным как ½ расстояния между центрами смежных атомов в кристалле. Эффективные радиусы rэф затруднительно сравнивать между собой, так как на их значения оказывают влияние различные факторы (структура вещества, характер связи, СО элемента и т. д.). Периодичность изменения орбитальных радиусов атомов приведена в табл. 3.
При образовании катиона радиус r частицы уменьшается по сравнению с размером атома, причем чем больше заряд катиона, тем меньше радиус. В случае образования аниона орбитальный радиус частицы возрастает тем больше, чем выше отрицательный заряд иона.
Таблица 4