Периодические свойства элементов

Так как электронное строение атомов элементов изменяется периодически, то, соответственно, периодически изменяются и свойства элементов, определяемые их электронным строением, например радиусы атомов, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.

Радиусы атомов. Абсолютное значение радиусов атомов определить невозможно. Поэтому за радиус принимают теоретически рассчитанное расстояние от ядра до наиболее удаленного от него максимума электронной плотности или половину расстояния между центрами 2-х взаимодействующих атомов. У элементов одного и того же периода при переходе от щелочного металла к благородному газу заряд ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается. В группах с увеличением порядкового номера элемента радиус атома увеличивается, так как увеличивается число энергетических уровней.

Энергия, необходимая для отрыва электрона от атома, называется энергией ионизации (Е_и). В результате ионизации атом превращается в положительно заряженный ион Э⁰–е→Э⁺. Е_и выражается в электрон-вольтах (эВ) и является мерой металличности и восстановительной способности элемента. Чем меньше Е_и, тем сильнее выражены металлические свойства и восстановительная способность элемента. У элементов одного и того же периода при переходе от щелочного металла к благородному газу заряд ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается. Поэтому энергия ионизации постепенно увеличивается, а металические и восстановительные свойства ослабевают. В главных подгруппах с увеличением порядкового номера элемента радиус атома увеличивается, а энергия ионизации уменьшается. Металлические свойства и восстановительная активность s- и p-элементов увеличивается. В побочных подгруппах при увеличении порядкового номера Е_и увеличивается, металлические свойства и восстановительная активность d-элементов понижается.

Энергия, выделяющаяся при присоединении электрона к атому с превращением его в отрицательный ион, называется сродством к электрону (Е_е). Э+е→Э^–. Е_е выражается в электрон-вольтах и является мерой неметалличности и окислительной способности элемента. Чем больше Е_е, тем сильнее выражены неметаллические и окислительные свойства элемента. С увеличением порядкового номера элемента Е_е по периодам возрастает, по группам уменьшается. Наибольшее сродство к электрону имеют фтор, кислород, хлор. Они же являются и самими сильными окислителями.

Электроотрицательность (ЭО) характеризует способность атома в соединении оттягивать к себе общую электронную пару. В пределах периодов ЭО элементов увеличивается. Максимальной электроотрицательностью обладает фтор. В подгруппах ЭО уменьшается с ростом порядкового номера элемента.

5. Химическая связь. Строение молекул

Вещество лишь в редких случаях состоит из отдельных атомов, например пары металлов, благородные газы. В большинстве случаев структурными единицами вещества являются молекулы, образующиеся из атомов. Атомы соединяются и удерживаются в молекуле силами, получившими название химической связи.

При образовании химической связи атомы стремятся приобрести устойчивую восьмиэлектронную (или двухэлектронную) внешнюю оболочку, соответствующую строению атома ближайшего инертного газа.

Различают три основных вида химической связи – ионную, ковалентную и металлическую.