Потенциалы (энергии) ионизации i1, эВ

Группы элементов
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
H 13,6							He 24,6
Li 5,4	Be 9,3	B 8,3	C 11,3	N 14,3	O 13,6	F 17,4	Ne 21,6
Na 5,1	Mg 7,6	Al 6,0	Si 8,1	P 10,5	S 10,4	Cl 13,0	Ar 15,8
K 4,3	Ca 6,1			As 9,8

I₁ максимален у элементов с полностью заполненными валентными оболочками (у благородных газов), при переходе к следующему периоду I₁ резко понижается – он минимален у щелочных металлов.

Энергия связи электрона с ядром пропорциональна Z и обратно пропорциональна среднему (орбитальному) радиусу оболочки. Атомные радиусы d- и f-элементов с ростом Z в периоде уменьшается незначительно по сравнению с s- и p-элементами, поэтому их потенциалы ионизации растут также незначительно.

В главных подгруппах потенциалы ионизации с ростом Z уменьшаются вследствие увеличения числа электронных подоболочек и экранирования заряда ядра электронами внутренних подоболочек.

В побочных подгруппах d-электроны экранируются не только электронами заполненных оболочек, но и внешними s-электронами. Поэтому потенциал ионизации d-элементов с ростом Z в подгруппе увеличивается, хотя и незначительно (табл. 29).

Таблица 29

Потенциалы (энергии) ионизации i1, эВ элементов V группы

р-элементы	As 9,81	d-элементы	V 6,74
	Sb 8,64		Nb 6,88
	Bi 7,29		Ta 7,88

Чем меньше потенциал ионизации, тем легче атом отдает электрон. Поэтому восстановительная способность нейтральных атомов с ростом Z в периоде уменьшается, в главных подгруппах растет, а в побочных – падает.

Другой важной в химии характеристикой атома является энергия сродства к электрону – энергия, выделяющаяся при присоединении электрона к нейтральному атому: Э^о + e^– = Э^-.

Чем больше электронное сродство, тем более сильным окислителем является данный элемент. Экспериментальное определение энергии сродства к электрону E_ср значительно сложнее, чем определение энергии ионизации. Величины E_ср (эВ) для некоторых атомов приведены в табл. 30.

Таблица 30

Значение энергии (Eср) сродства к электрону для некоторых атомов.

Элем.	H	He	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
Eср, эВ	0,75	–0,22	0,8	–0,19	0,30	1,27	–0,21	1,47	3,45	–0,57

Немонотонность изменения сродства к электрону в периоде также обусловлена сравнительной устойчивостью полностью и наполовину заполненных подоболочек. Самый сильный из всех элементарных окислителей – фтор (он обладает и самым малым атомным радиусом из всех элементов VII группы).

Окислительной способностью не обладают нейтральные атомы с устойчивыми конфигурациями s² и s²p⁶ и переходные элементы. У остальных элементов в таблице Менделеева окислительная способность нейтральных атомов повышается слева направо и снизу вверх.

Для характеристики способности атома притягивать электроны введено понятие электроотрицательность (ЭО).

Электроотрицательность оценивает металлические и неметаллические свойства элементов. ЭО - полусумма энергии ионизации и сродства к электрону.

Определение абсолютного значения электроотрицательности затруднительно, поэтому пользуются ее относительными значениями. При этом электроотрицательность фтора была принята за максимальное значение – 4, а лития – за 1. По отношению к электроотрицательности лития определены электроотрицательности всех других элементов (табл. 31).

Таблица 31