原子结构与元素性质

Posted 2021-01-25 ch-someone

原子结构与元素性质

原子的电子排布与周期的划分

ns1 ( ightarrow) ns2np6（第一周期除外）

碱金属 稀有气体

每个周期的第一个元素的最外层总是1个电子，最后一个元素的原子最外层总是8个电子。元素周期系的形成是由于元素的原子核外的电子排布发生周期性的重复。观察周期表，发现周期表中周期序数等于该周期中元素的能层数。

由于随着核电荷数的递增，电子在能级里的填充顺序遵循构造原理，元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多，而是随着周期序号的递增渐渐增多。因而，我们可以把元素周期系的周期发展形象的比喻成螺壳上的螺旋。

原子的电子排布与族的划分

周期表上元素的“外围电子排布”简称“价电子层”，这是由于这些能级上的电子可在化学反应中发生变化,这些电子称为价电子。每个族序数与价电子数相等。

族序数与价电子数的关系

主族元素：族序数=原子的最外层电子数=价电子数。

副族元素：

大多数族序数

=(n-1)d+ns的电子数

=价电子数

处于非金属三角区边缘的元素常被称为半金属或准金属。

元素周期律

元素性质随核电荷数递增发生周期性的递变,称为元素周期律。

元素性质的周期性变化是由元素原子核外电子排布周期性变化决定的。

原子半径

⑴两个决定因素

①电子的能层数

②核电荷数

⑵规律:

随着原子序数的递增，原子半径发生周期性变化。

同周期元素，从左到右,原子半径逐渐减小。

同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大。

⑶比较原子或离子半径的一般方法:

①先看电子层数

电子层数越多，原子半径一般越大，

②若电子层数相同，再看核电荷数

核电荷数越大，原子半径越小

③电子层数相同，核电荷数也相同则看核外电子数，核外电子数多的半径大

电离能

气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
意义：衡量元素的原子失去一个电子的难易。

规律：随着核电荷数递增，元素的第一电离能呈现周期性变化

同周期：从左到右，趋于变大

同主族：从上到下，逐渐减小

Q : 为什么第ⅡA主族元素的第一电离能较同周期第ⅢA主族元素第一电离能大？

A : 硼(2s^22p^1)易失去一个p电子成为2s2较稳定结构。而铍(2s^2)全充满较稳定结构，失电子需要较大能量。

Q : 为什么第VA主族元素的第一电离能较同周期第VIA主族元素第一电离能大？

A : 氧易失去一个电子变成(2p^3)半充满较稳定结构，而氮已是(2s^22p^3)较稳定结构较难失去一个p电子

电负性

⑴概念

键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子。

电负性：是不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。

⑵意义：电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大，元素非金属性越强。

⑶标准：以氟为4.0作为相对标准

⑷规律：随着原子序数的递增,元素原子的电负性呈现周期性变化

同周期,从左到右,元素原子的电负性增大

同主族,从上到下,元素原子的电负性减小

⑸应用:

1、判断元素金属性和非金属性的强弱

金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属” (如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性又有非金属性。

2、判断化学键的类型

一般认为，(Delta)电负性＞1.7，形成离子键，$Delta $电负性＜1.7，形成共价键

3、判断化合物中元素化合价的正负

电负性大的元素显负价

电负性小的元素显正价