4. Периодический закон. Периодическая система. Электронные конфигурации атомов.
В Периодич сис-ме Менделеева эл-ты расположены в порядке увеличения зарядов ядер. Наиболее распростр явл "короткопериодная" и "длиннопериодная" таблицы. Горизонтальные строчки образ периоды; их 7, из них 1,2,3 периоды - малые и 4,5,6,7 - большие. Вертик столбцы образ группы; В "короткопериодной" форме таблицы группа включ 2 подгруппы: главную и побочную. В главные подгруппы вход эл-ты как больших, так и малых периодов, их обознач буквой А; В побочные подгруппы вход эл-ты только больших периодов, их обознач буквой В. Периодич сис-ма явл "графическим изображением" правил заполнения е-нами АО, т.е. е-ных конфигураций атомов. С увеличением зарядов ядер атомов элементов энергетич подуровни заполняются е-ами в след последовательности:
1 период 1s
2 период 2s 2p
3 период 3s 3p
4 период 4s 3d 4p
5 период 5s 4d 5p
6 период 6s 4f 5d 6p
7 период 7s 5f 6d 7p
Номер
периода, в котор наход эл-т, совпадает
с числом е-ых слоев в атоме и с главным
квантовым числом энергетического
уровня, заполнение которого осуществляется.
Валентными
е-ами явл е-ы
внешнего слоя (n
равно номеру периода) и е-ы того
предвнешнего подуровня, к-ый заполняется
в данном атоме. Валентные
АО - АО, как
заселенные, так и свободные, внешнего
уровня и того предвнешнего подуровня,
к-ый заполняется в атоме. Эл-ты Периодич
сис-мы подраздел на s-,
p-,
d-,
f-семейства
в соответствии
с тем, заполнение какого подуровня в
атоме осуществляется.
Составим
конфигурации валентных е-ов атомов
эл-тов главных подгрупп.
В периоде с увеличением заряда ядра атома происход закономерное изменение конфигурации валентных е-ов и, следовательно, закономерн изменен св-в атомов и их соединений (горизонтальная периодичность). Число валентных е-ов и мах положит степень окисления у атомов эл-тов главных подгрупп совпадает с номером группы. Эл-ты одной подгруппы имеют подобные конфигурации валентных е-ов, поэтому св-ва их атомов и соединений близки, схожи. Эл-ты одной подгруппы наз "электронными аналогами". При изучении св-в эл-тов рассматр их изменение по подгруппе (вертикальная периодичность). С увеличением заряда ядра у атомов эл-тов Периодич сис-мы закономерно, периодически повторяются конфигурации валентных е-ов. Это обуславливает основной з-н химии - Периодический з-н.
Св-ва атомов эл-тов, состав и св-ва их соед-ний нах-ся в периодич завис-ти от заряда ядра.
5. Периодические свойства атомов.
Радиусы атомов и ионов. Атом не имеет четких границ поэтому радиус атома или иона -величина условная. Сущ-ют разн методы их расчета и экспер-ого определения. Расчетные радиусы можно оценить как:
1) расст-е от ядра до наиболее удаленного макс-ма электрон плотности;
2) расст-е от ядра до граничной поверх-ти, включающей объем, в кот-ом вероятность нахождения электронов составляет не менее 90%.
Эффективные радиусы атомов опред-ют эксперимент-но, по межъядерным расстояниям в тв-ых кристаллах или мол-ах газа. Эффективные радиусы зависят от. природы хим связи м/у атомами, поэтому сущ-ет неск-ко типов радиусов(ковалентные,металл-ие,вандервальсовы,ионные)
Завис-ть атом радиусов от заряда ядра атома имеет периодич хар-р. С увелич заряда ядра (слева направо) у эл-тов одного периода электр-ые оболочки как бы «сжимаются» и радиусы атомов уменьш-ся. При переходе к нов периоду у эл-тов нач-ся заполнение нов энерг-ого уровня, поэтому в подгруппе с увелич заряда ядра, как правило, радиусы увелич-ся. Искл сост-ют некот. побочные подгруппы; d- и f-эл-ты хар-ся близкими значен радиусов атомов.
Способ-ть атомов Эл-тов окисл-ся или восстан-ся зависит от их способ-ти отдавать или принимать эл-ны.Мерами этого явл-ся энергия ионизации и сродство к эл-ну.
Эн-я ионизации(Еион) - это эн-я, необх-ая для отрыва наименее прочно удерживаемого эл-на от атома в основн сост-ии. В периоде с увелич заряда ядра (слева направо) эн-я ионизации возрастает. В подгруппе с увелич заряда ядра (сверху вниз) эн-я ионизации уменьш-ся, так как происходит отрыв эл-на с внешнего, более удаленного уровня. Таким образом, эн-я ионизации - периодич ф-ция заряда ядра.
Эн-я сродства атома к Эл-ну (ε)-это эн-я, кот-ая выделяется или поглощается в рез-те процесса присоединя эл-на к атому.Э + е = Э-1
Если эн-я выдел-ся (ε <0), атом обладает высок сродсвом к эл-ну, и обр-ся анион устойчивее, чем атом. Если эн-я погл-ся (ε >0), атом обладает низк сродством к эл-ну, и атом устойчивее, чем обр-ся анион. В периоде с ростом заряда ядра сродство атома к эл-ну возр-ет; в подгруппе - сродство атома к эл-ну уменьш-ся. На величину эн-гии сродства атома к эл-ну влияет электр конфигурация атома. Низкое сродство к эл-ну им атомы с полностью или наполов заполненными подуровнями -П-VA-VIIIA- подгрупп.
Электроотрицательность-это качествен хар-ка способ-ти атома удерживать свои и «притягивать» эл-ны сосед атомов;чем больше элект-ть атома, тем сильнее притягивает он общ электрон пару. зависит от эн-и ионизации и «сродства атома к электрону».Элект-ть периодическая ф-ция заряда ядра: в периоде слева направо – увелич и в подгруппе сверху вниз уменьш.