Periodinės elementų savybės

Periodinės lentelės tendencijos

Eyematrix / Getty Images

Periodinėje lentelėje elementai išdėstomi pagal periodines savybes, kurios yra pasikartojančios fizinių ir cheminių savybių tendencijos. Šias tendencijas galima numatyti tik ištyrus Periodinė elementų lentelė ir galima paaiškinti bei suprasti analizuojant elementų elektronų konfigūracijas. Elementai linkę įgyti arba prarasti valentinius elektronus, kad susidarytų stabilus oktetas. Stabilūs oktetai matomi periodinės lentelės VIII grupės inertinėse dujose arba inertinėse dujose. Be šios veiklos, yra dar dvi svarbios tendencijos. Pirma, elektronai pridedami po vieną, judėdami iš kairės į dešinę per laikotarpį. Kai taip atsitinka, atokiausio apvalkalo elektronai patiria vis stipresnį branduolio trauką, todėl elektronai priartėja prie branduolio ir glaudžiau su juo susijungia. Antra, periodinėje lentelėje judant stulpeliu žemyn, atokiausi elektronai tampa mažiau glaudžiai susiję su branduoliu. Taip nutinka todėl, kad užpildytų pagrindinių energijos lygių (kurie apsaugo atokiausius elektronus nuo pritraukimo prie branduolio) skaičius kiekvienoje grupėje didėja.Šios tendencijos paaiškina atominių spindulių, jonizacijos energijos, elektronų afiniteto ir elementų savybių periodiškumą. elektronegatyvumas .

Atominis spindulys

Elemento atominis spindulys yra pusė atstumo tarp dviejų to elemento atomų, kurie tiesiog liečia vienas kitą, centrų. Paprastai atomo spindulys mažėja per laikotarpį iš kairės į dešinę ir didėja tam tikroje grupėje. Didžiausią atomų spinduliuotę turintys atomai yra I grupėje ir grupių apačioje.

Per laikotarpį judant iš kairės į dešinę, elektronai po vieną pridedami prie išorinio energetinio apvalkalo. Elektronai apvalkale negali apsaugoti vienas kito nuo protonų traukos. Kadangi protonų skaičius taip pat didėja, efektyvusis branduolinis krūvis per laikotarpį didėja. Dėl to atomo spindulys mažėja.

Grupės judėjimas žemyn Periodinė elementų lentelė , elektronų ir užpildytų elektronų apvalkalų skaičius didėja, tačiau valentinių elektronų skaičius išlieka toks pat. Tolimiausi grupės elektronai yra veikiami to paties efektyvaus branduolio krūvio, tačiau elektronai randami toliau nuo branduolio, nes didėja užpildytų energetinių apvalkalų skaičius. Todėl atomų spinduliai didėja.

Jonizacijos energija

Jonizacijos energija arba jonizacijos potencialas yra energija, reikalinga elektronui visiškai pašalinti iš dujinio atomo ar jono. Kuo arčiau ir tvirčiau surištas elektronas su branduoliu, tuo sunkiau jį pašalinti, tuo didesnė bus jo jonizacijos energija. Pirmoji jonizacijos energija yra energija, reikalinga vienam elektronui pašalinti iš pirminio atomo. Antras jonizacijos energija yra energija, reikalinga antrajam valentiniam elektronui pašalinti iš vienavalenčio jono, kad susidarytų dvivalentis jonas ir pan. Didėja nuoseklios jonizacijos energijos. Antroji jonizacijos energija visada yra didesnė už pirmąją jonizacijos energiją. Jonizacijos energija didėja judant iš kairės į dešinę per laikotarpį (mažėja atominis spindulys). Jonizacijos energija mažėja judant grupe žemyn (didėja atominis spindulys). I grupės elementai turi mažą jonizacijos energiją, nes praradus elektroną susidaro stabilus oktetas.

Elektronų giminingumas

Elektronų giminingumas atspindi atomo gebėjimą priimti elektroną. Tai energijos pokytis, atsirandantis, kai prie dujinio atomo pridedamas elektronas. Atomai, turintys stipresnį efektyvų branduolio krūvį, turi didesnį elektronų giminingumą. Galima daryti kai kuriuos apibendrinimus apie tam tikrų periodinės lentelės grupių elektronų giminingumą. Grupės IIA elementai, šarminės žemės, turi mažas elektronų giminystės vertes. Šie elementai yra gana stabilūs, nes yra užpildyti s sublukštai. VIIA grupės elementai, halogenai, turi didelį elektronų giminingumą, nes elektronui pridėjus atomą gaunamas visiškai užpildytas apvalkalas. VIII grupės elementų, tauriųjų dujų, elektronų giminingumas yra artimas nuliui, nes kiekvienas atomas turi stabilų oktetą ir nelengvai priims elektroną. Kitų grupių elementai turi mažą elektronų giminingumą.

Per tam tikrą laikotarpį halogenas turės didžiausią afinitetą elektronams, o tauriųjų dujų turės mažiausią elektronų giminingumą. Elektronų giminingumas mažėja judant grupe žemyn, nes naujas elektronas būtų toliau nuo didelio atomo branduolio.

Elektronegatyvumas

Elektronegatyvumas yra atomo pritraukimo prie elektronų, esančių cheminėje jungtyje, matas. Kuo didesnis atomo elektronegatyvumas, tuo didesnis jo patrauklumas elektronams surišti. Elektronegatyvumas yra susijęs su jonizacijos energija. Elektronai, turintys mažą jonizacijos energiją, turi mažą elektronegatyvumą, nes jų branduoliai neveikia stiprios traukos jėgos elektronams. Elementai, turintys didelę jonizacijos energiją, turi didelį elektronegatyvumą dėl stipraus branduolio elektronų traukimo. Grupėje elektronegatyvumas mažėja didėjant atominiam skaičiui dėl padidėjusio atstumo tarp valentinio elektrono ir branduolio (didesnis atominis spindulys). Elektropozityvaus (t. y. mažo elektronegatyvumo) elemento pavyzdys yra cezis; labai pavyzdys elektronneigiamas elementas yra fluoras.

Elementų periodinės lentelės savybių santrauka

Judėjimas kairėn → dešinėn

• Atominis spindulys mažėja
• Jonizacijos energija didėja
• Elektronų giminingumas paprastai didėja ( išskyrus Tauriųjų dujų elektronų giminingumas artimas nuliui)
• Elektronegatyvumas didėja

Judėjimas viršuje → apačioje

• Atominis spindulys didėja
• Sumažėja jonizacijos energija
• Elektronų giminingumas paprastai mažėja judant grupe žemyn
• Elektronegatyvumas mažėja